2015 Fiscal Year Annual Research Report
硫化物光触媒を基礎とした光触媒および光電極システムによるソーラー水分解
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26820354
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
岩瀬 顕秀 東京理科大学, 理学部, 助教 (40632451)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 光触媒 / 硫化物 / 水分解 / 人工光合成 / 還元型酸化グラフェン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，硫化物光触媒を用いた可視光・太陽光照射下での水分解を達成するために，（１）硫化物光触媒の電極への応用展開および高効率化，（２）硫化物光触媒の二段階励起型システムへの応用展開および高効率化を行った。安定性の面から従来は水を酸化が困難な硫化物光触媒であるが，BGが狭く可視光を効率良く吸収すできるため，高い太陽エネルギー変換効率を達成をするための魅力的な材料である。このような硫化物光触媒を用いて，可視光・太陽光照射下での水分解できる系およびその方法を確立した。
（１）硫化物光触媒の電極への応用展開および高効率化
昨年度，還元型酸化グラフェンの添加が様々な硫化物光カソードの高効率化に有用であることを見出した。本年度は，還元型酸化グラフェンと硫化物との複合化の方法の改善を試みた。その結果，酸化グラフェンと硫化物をあらかじめ混合したのちに光電極化することで，さらなる性能の向上を達成した。
（２）硫化物光触媒の二段階励起型システムへの応用展開および高効率化
昨年度，様々な硫化物水素生成光触媒を還元型酸化グラフェンーTiO2複合酸素生成光触媒と組み合わせることで，二段階励起型の水分解を達成した。しかし，TiO2を用いているために，紫外光にしか応答しなかった。本年度は，TiO2に変わり，可視光応答性BiVO4を酸素生成光触媒として用いることを試みた。その結果，CuGaS2水素生成光触媒を還元型酸化グラフェンーBiVO4複合酸素生成光触媒と組み合わせることで，可視光水分解を達成した。
以上のように，硫化物を用いた可視光水分解システムの構築に成功した。
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Research Products
(13 results)
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[Presentation] Akihide Iwase, Akihiko Kudo2015
Author(s)
Photoelectrochemical Water Splitting using Improved p-Type semiconductor Photoelectrode by Incorporating Reduced Graphene Oxide
Organizer
First International Symposium on Recent Progress of Energy and Environmental Photocatalysis
Place of Presentation
Tokyo University of Science (Chiba, Noda-shi)
Year and Date
2015-09-03
Int'l Joint Research
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