2023 Fiscal Year Annual Research Report
Production of value-added chemicals using boron-doped diamond photocatalyst with strong reduction ability
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21H02025
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
中田 一弥 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70514115)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ダイヤモンド / 光触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
BDDから発生した高エネルギー電子の有用性を実証するために、窒素還元によるアンモニア合成について検討した。また、BDDに助触媒として諸種の金属ナノ粒子を担持し、アンモニア生成に対する影響について検討した。金属担持BDDの作製は、以下の手順で行った。BDD粒子を金属塩（AgNO3、H2PtCl6・6H2O、HAuCl4・4H2O）水溶液に添加し24時間攪拌後、100℃で12時間乾燥させ、400℃で6時間焼成した。銀粒子、白金粒子、金粒子を担持したBDD粒子をそれぞれAg/BDD、Pt/BDD、Au/BDDとする。また、コントロールとして400℃で6時間焼成したBDD粒子を作製した。これを焼成BDDとする。作製した光触媒400 mgを40 mLの超純水に分散させ、N2ガスをバブリングした後に紫外光（λ<225 nm）を照射した。反応開始時および照射開始6時間後に試料を採取し、イオンクロマトグラフィーでNH4+濃度を測定した。焼成BDDを用いた場合では、紫外光照射開始6時間後にNH4+生成量は0.31 μmol L-1であったのに対して、Ag/BDD、Pt/BDD、Au/BDDではNH4+生成量はそれぞれ0.57 μmol L-1、0.84 μmol L-1、0.98 μmol L-1となった。このことから、金属担持がNH4+生成量の増加に寄与したと考えられる。また担持した金属の種類によって、NH4+生成量が異なった。これは、金属ナノ粒子の担持量や、金属の仕事関数の違いによるものと考察した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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