Synthesis and characterization of warped nanoribbons

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04840
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28030:Nanomaterials-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Mitoma Nobuhiko 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (90768673)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: π共役系高分子 / 光陽極 / ソーラー水素

Outline of Final Research Achievements

In this study, we have developed a new, metal-free photoanode material that can efficiently utilize energy of sunlight. A large photocurrent value exceeding 1 mA/cm^2 was achieved under simulated solar light. This large photocurrent value remained stable even after photoelectrolyzing water for a long time. The new metal-free photoanode material can be used in a wide range of electrolytes, including acids and bases.

Free Research Field

材料科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

持続可能な社会の実現に向け、無尽蔵な太陽エネルギーとクリーンな水を用い、燃料となる水素を生成することは重要な課題である。これまでに金属酸化物を光触媒や光陽極として用い、水の光分解や光電解が行われてきたが、太陽光を効率できない/重金属イオンの溶出により水環境を汚染するなどの問題点があった。本研究では、重金属イオンを一切用いず、太陽光を効率的に利用可能な、全く新しい光陽極材料を開発した。