Development of new inorganic up-conversion materials for solar hydrogen production

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05230
• 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: Kobe University
• Principal Investigator: Samata Hiroaki 神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (90265554)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 無機化合物 / 多元系酸化物 / 液相中合成 / 波長変換 / アップコンバージョン / 光物性

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to develop new up-conversion phosphors that produce short-wavelength light from long-wavelength light using inorganic compounds composed of multiple elements. To achieve this objective, we synthesized materials using various methods and evaluated and analyzed the atomic arrangements and optical properties of the samples.
As a result, we found that co-adding appropriate ions to the target material significantly improves wavelength conversion properties, such as the generation of visible light from infrared light, and expands the wavelength range of available light.

Free Research Field

固体物性工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で得られた成果は、将来的に太陽光から効率よく紫外光を生成するために必要となる有益な材料設計の指針となる。水素エネルギーは使用時に二酸化炭素を排出しないが、製造時には一般的に二酸化炭素の排出が伴う。本研究で得られたような学術的な成果の積み重ねが、製造過程で二酸化炭素を排出しない、太陽光と光触媒を利用した水分解による水素製造を可能にし、将来的なカーボンニュートラルの実現に寄与するものと考えられる。