2011 Fiscal Year Annual Research Report
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23245036
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
松本 泰道 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (80114172)
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| Keywords | 光触媒 / 鉄複合酸化物 / 可視光応答 / 水光分解 / p/n接合 / 酸化グラフェン / セリア |
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| Research Abstract |
鉄複合酸化物やそのp/n接合型触媒を作製するために、まず鉄と各種界面活性剤を混ぜて、水熱下で合成を試みた。複合酸化物はできにくい代わりに、いくつかの鉄酸化物のナノシートを作る事ができた。XRDやTEMによる解析から、それらはヘマタイトであることが判明した。ナノシートは一枚ではなく、細長い、ヘマタイトが集合したもめであるととが判明した。n型半導体ができたことになるが、その光触媒活性は低かった。次に、鉄酸化物とセリプの混合体からp/n接合型光触媒を形成するため、まずセリアのナノシートに関して合成を試みた。セリウムイオンと界面活性剤をpHの高い状熊から混合することでセリアのナノシートからなる界面活性剤を含む層状化合物を得ることに成功した。その状態を観察するためTEMを用い、その発光特性を測定した。その結果、得られた層状体の発光効率は60%であり、紫外線を発光した。このような層状体で高い効率の発光が得られたのはこれが初めてであるさらにp/n接合体を得るために、その電荷移動を促進するといわれている酸化グラフェンナノシートの光加工方法についても検討した。すなわち、酸化グラフェンの両面に酸化鉄を光電着させるのである。その結果、光照射により、酸化グラフェンは穴を開けながら還元されることを見いだした。また酸化グラフェンの両面には、酸化鉄が光電着していた。酸化鉄の光電着に伴い、酸化グラフェンが大きく還元されることも見いだした。今後は酸化グラフェンと鉄複合酸化物の複合触媒も検討する。
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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
様々な錐複合酸化物の合成を検討し、ナノシートや今後混合すべき層状体などを得た点は順調であるが、未だ高い効率の光触媒が得られていない点については今あらゆる手段を使っ畔てこれを成功するつもりでいる。以上の観点から(2)と判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
鉄複合酸化物のp/n接合光触媒が本来の目的であるが、今後は、光触媒を推進させるといわれている酸化グラフェンなどを酸花鉄と複合化することも考える必要がある。基板となる酸化グラフェンの両面に酸化鉄などを光電析させたものについて光触媒特性を評価する。
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