2017 Fiscal Year Research-status Report
プラズマを用いた高効率可視光応答性光触媒材料の作製
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16K13917
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
梶田 信 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (00455297)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 光触媒 / ナノ構造 / ヘリウムプラズマ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヘリウムプラズマのニオブ板への照射を直線型ダイバータ模擬実験装置NAGDIS-IIを用いて行った。ピンホール構造は，ヘリウムプラズマ照射中のニオブ試料表面温度が1200 K以上の場合に形成が確認できた。ピンホール構造の形成機構は，タングステンと同様にヘリウムプラズマの照射によりニオブ試料内部に侵入したヘリウム粒子が欠陥にトラップされてヘリウムバブルを形成し，そのバブルが成長することによって引き起こされたと考えられる。ピンホールの直径は，数100 nm - 数 μmまで確認することができた。繊維状ナノ構造が形成されたヘリウムプラズマ照射条件は，試料表面温度：900 - 1150 K，入射イオンエネルギー > 75 eV，照射量 > 1e26 m-2であった。照射量が1e25 m-2オーダーでは繊維状ナノ構造構造の形成初期段階のループ構造が確認された。形成した繊維状ナノ構造内部にヘリウムバブルが形成されており，ヘリウムバブルが重要な役割を果たしていることが分かった。
さらにバナジウム基板へのヘリウムプラズマ照射を行った結果，同様にナノ構造が形成が確認された。ナノ構造化が起こる温度や入射イオンエネルギー領域を明らかにした。メタノール水溶液中に表面が酸化されたバナジウム基板に紫外光を照射し，水素生成を評価した結果，ヘリウムプラズマ照射を行った基板からは有意な水素生成が起こっていることが確認でき，プラズマ照射により光触媒活性の活性化が起こったことが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ニオブやバナジウムにおけるナノ構造化及び光触媒活性の評価ができ順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
様々な金属へのヘリウムプラズマによる表面構造変化を調べると共に，NbへのPt担持を行い光触媒活性を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
次年度において、水素生成実験を本格的に準備実施する。そのための費用と、学会発表のためにその経費を充てるようにしたい。
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