Development of all-solid-state Z-scheme photocatalytic systems using coordination compounds

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05224
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 36010:Inorganic compounds and inorganic materials chemistry-related
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: Takashima Toshihiro 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (60644937)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 人工光合成 / 光触媒 / ナノ材料 / 水素

Outline of Final Research Achievements

In this study, to realize solar water splitting, we developed an all-solid-state Z-scheme photoreaction system in which conductive nanoparticles are inserted between two types of photocatalysts. To achieve efficient hydrogen production with this photoreaction system, it is important to ensure smooth electron transfer between the photocatalysts. Therefore, we used a coordination compound as a conductive material and investigated a method to chemically control the interface structure and arrangement of these three types of particles.

Free Research Field

電気化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、光触媒を用いた水分解による水素製造を可視光で行うために、二種類の光触媒を導電性ナノ粒子で接合して用いる全固体Z-スキーム光反応系の開発を行った。特に、この反応系では効率良く反応を進行させるには粒子間の電子移動をスムーズに行えるようにすることが重要であるため、これら三種類の粒子の配列を制御して系を構築できるように導電性ナノ粒子として配位化合物を用いて界面構造を化学的に制御するための検討を行った。