2014 Fiscal Year Research-status Report
ナノ粒子p-n接合体のマイクロ流体デバイスによる高精密合成と電荷分離機能直接観察
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26410251
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
長井 圭治 東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (30280803)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ナノ粒子 / 湿式合成 / pn接合 / 光触媒 / フタロシアニン / フラーレン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は有機薄膜太陽電池の要素であるp-n接合体が液中や気中で光触媒として働くことを発見し、バイアス存在下における可視光照射水分解や、無バイアス可視光光触媒として作用することを明らかにしている。最近、湿式法でナノ微粒子p-n混合体の合成し、それが光電気化学的は酸化分解のみならず、揮発性有機物質群をCO2にまで光触媒的に分解することを見いだした。これらの知見に基づき、本研究では、ナノ粒子の精密な合成とその性質を明らかにすることを目的としている。特に今年度は１）ナノ粒子合成に関して、マイクロ流体デバイスを用いて、これまでのマイクロ流体デバイスを用いない方法で分布を持っていた、溶媒混合比率を精密化させた。特に、装置改良によって、ナノメートルサイズの粒子径の分布の狭い粒子を合成を広いパラメータで行えるようにし、フラーレンを例に系統立って合成することに成功した。また、同時にこの方法により、再現良く大量にナノ粒子を合成できることを示した。さらに、フラーレン以外の他のナノ粒子の合成も行った。また、その特性評価においては、２）ケルビンフォース顕微鏡を用いて、ｐ－ｎ接合体の接合部のナノからサブマイクロメートルについての電場分布を計測し、これまでに見られない、接合体に特徴的な現象を見出した。
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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
ナノ粒子合成の制御性に関して、大きな進捗があった。新たに、開始した局所的な電場構造の解析については、蒸着膜をもちいた検討の段階だが、これまでに見られない、特異的な電場構造の観測に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は得られた成果について論文発表を行うと。また新たに得られたナノメートルサイズの粒子径制御装置を種々のp型、n型、及びp-n接合体粒子の合成に適用する。また、各ナノ粒子の評価を従来の光触媒活性評価も進める。さらに、新しく成功した特異的な電場構造の制御を試みたい。
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| Causes of Carryover |
以下の二つの点により、むやみにナノ粒子合成のスケールアップを行わなかったため。１）新たに改良したナノ粒子合成法が効果的であったので、この条件を注意深く検討した。２）ナノ粒子のプローブ顕微鏡による測定の前に、蒸着膜によってp-n接合体の特性を確認するべきと判断しその測定を行った。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
ナノ粒子合成のスケールアップとその例を多くとるために、消耗品費として用いる。
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