2018 Fiscal Year Annual Research Report
Conversion of Carbon Dioxide into Fuel by Photocatalyst Reactor Utilizing Light Having Different Wavelength for Reaction and Mass Transfer Promotion
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16K06970
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
西村 顕 三重大学, 工学研究科, 准教授 (60345999)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 光触媒 / 二酸化炭素改質 / 還元剤 / 可視光応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，ゾルゲル・ディップコーティング法で網目状繊維に予めコーティングしたTiO2に，パルスアークプラズマガン法でパルス回数を100としてCuを担持した．この方法でCu/TiO2薄膜をコーティングした網目状繊維をSEM，EPMAにより表面性状分析を行い，光触媒作製において再現性を確認した．また，H+供給剤としてNH3とH2Oを選定し，これらのモル比を変更した場合のCu/TiO2薄膜光触媒のCO2改質性能評価を行った．得られた知見を以下にまとめる．
Cu/TiO2コーティング状態分析については，SEM，EPMAによる定性・定量分析の結果から，パルスアークプラズマガン法では網目状繊維にCuが均一にコーティングされており，再現性を確認できた．
CO2改質性能評価については，紫外光を含む広波長域光（UV）を照射する条件にて，CO生成濃度，単位触媒量当たりのCO生成量共に最大値はCO2：NH3：H2O＝1：1：1のモル比条件で得られ，CH4も同様に生成濃度，単位触媒量当たりの生成量の最大値は CO2：NH3：H2O＝1：1：1のモル比条件で得られた．この時のCO最高生成濃度は101ppmV，CH4最高生成濃度は18ppmVであった．また単位触媒量当たりのCO生成量，CH4生成量の最大値はそれぞれ光触媒1g当たり10.2マイクロモル，1.76マイクロモルであった．一方紫外光を除く可視光域以上の波長域光（VIS）を照射する条件では，CO生成濃度，単位触媒量当たりのCO生成量共に最大値はCO2：NH3：H2O＝1：1：1のモル比条件で得られた．この時のCO最高生成濃度は33ppmV，単位触媒量当たりのCO生成量の最大値は光触媒1g当たり3.37マイクロモルであった．この結果から本研究で作製したCu/TiO2光触媒は可視光応答性を示すことが確認できた．
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