2016 Fiscal Year Annual Research Report
Functionalization of plasmonic photocatalysts and visible and infrared light-induced reactions
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26289307
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
古南 博 近畿大学, 理工学部, 教授 (00257966)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 光触媒 / プラズモニック光触媒 / 水分解 / 表面プラズモン共鳴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）Au-TiO2プラズモニック光触媒の光応答性の制御：あらかじめ合成した金（Au）コロイドを光電着法を用いて酸化チタン（TiO2）に固定化し、得られたAu-TiO2を焼成した。Au粒子による表面プラズモン共鳴（SPR）による光吸収波長は焼成温度を上げるにしたがい長波長側に移動し、約700 nmの光にも応答することを明らかにした。応答波長の異なる試料を用いて、赤色LED光照射下ベンジルアルコールの選択酸化反応に用いたところ、焼成温度の上昇（SPR波長の長波長化）に伴ってベンズアルデヒドの生成速度が大きくなることを見いだした。後焼成という非常に単純な方法により、プラズモニック光触媒の光応答性を容易に制御できることを明らかにした。
２）助触媒担持Au-TiO2プラズモニック光触媒による水の完全分解：Au-TiO2に水素生成助触媒として様々な助触媒を担持したプラズモニック光触媒を調製し、これを用いて、添加剤を全く含まない可視光照射下における水の完全分解（2H2O = 2H2 + O2）を検討した。助触媒にNiOxを担持した試料を用いた時、光照射直後から水素と酸素が2:1の割合で連続的に生成し、水分解のみが進行することを見いだした。Auが光吸収と酸素生成（水の酸化）、NiOxが水素生成、TiO2が電子伝導を分担していると考えられる。R-62カットフィルター（600 nm以上の光のみを通す）を用いても水分解は進行した。
本成果は、添加剤無添加、可視光照射条件下において、プラズモニック光触媒によって水を分解した初めての事例である。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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