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
Project/Area Number |
16K06970
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Research Institution | Mie University |
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 |
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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