2010 Fiscal Year Annual Research Report
溶液反応系における非平衡局所加熱の直接観測と化学反応制御への基盤研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Microwave-Excited, High-Temperature Thermally Non-Equilibrium Reaction Fields |
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| Project/Area Number |
21017001
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
和田 雄二 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40182985)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
望月 大 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (90434315)
堀越 智 東京理科大学, 総合研究機構, 准教授 (50424784)
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| Keywords | マイクロ波 / 非平衡局所加熱 / 触媒 / 省エネルギー / エネルギー効率化 |
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| Research Abstract |
マイクロ波は吸収能の違いによって物質を選択的に加熱することができる。中でも固体と液体からなる不均一系では高いマイクロ波吸収性の固体がマイクロ波照射で選択的に加熱され、その表面は周囲の溶媒温度よりも高温になると考えられる。この高温な表面は反応場として機能することが期待できる。そこで本研究では、固体の選択加熱によって形成する高温の表面を利用して特異なナノ構造や反応促進を得ることを目的とした。WO3-TiO2ナノ粒子の合成を検討した。合成方法には金属塩化物とベンジルアルコールによる無水合成法を採用した。得られたサンプルの構造解析を行ったところ、マイクロ波で合成することによってWO3-TiO2ナノ粒子は四角形平板状のWO3ナノ粒子の周囲をTiO2ナノ粒子が不均一に覆った構造を形成した。これはWO3が選択加熱され表面が溶媒よりも高温となり、TiO2のWO3表面における核成長が促進されたためと考えられる。得られたサンプルの光触媒機能について可視光照射下における酢酸光酸化反応によって評価した。マイクロ波加熱で合成したWO3-TiO2ナノ粒子はWO3単独ナノ粒子よりも高い光触媒活性を示した。これはマイクロ波加熱で得られた特異なナノ構造によって励起電子-正孔再結合が抑制されたためと考えられる。
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[Presentation] マイクロ波照射下におけるメタンからベンゼンへの触媒的転換2011
Author(s)
君島拓郎, 望月大, 米谷真人, 鈴木榮一, 和田雄二, 間山揚郎, 田島憲司, 藤井知, 野本英朗, 樋口雅一, 井上修治, 竹腰哲人, 河野巧
Organizer
日本化学会第91春季年会
Place of Presentation
神奈川
Year and Date
2011-03-26
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