グラフェン状シート材料／ＴｉＯ２界面の光触媒活性の理論的研究
| Project/Area Number |
14F04207
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Research Field |
Thin film/Surface and interfacial physical properties
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
梅澤 直人 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 環境再生材料ユニット・触媒機能材料グループ, 主任研究員 (20455273)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
WANG JUNJIE 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 環境再生材料ユニット・触媒機能材料グループ, 外国人特別研究員
WANG Junjie 独立行政法人物質・材料研究機構, 環境再生材料ユニット 触媒機能材料グループ, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 第一原理計算 / 結晶構造探索 / 酸化スズ / 太陽電池 / 光触媒 / シート状材料 / 結晶構造予測 / 界面 / 可視光応答化 / 太陽光利用 / 水素生成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではSnxOyの結晶構造を計算科学的に探索した。その結果、SnxOyのいずれの組成でもSnO, Sn3O4, Sn2O3の３種類の基本ユニット層の組み合わせで形成されていることが理解された。これらの構造の多くは、SnOとSnO2の混合物よりもエネルギー的に安定であり、合成方法が確立されれば実際に合成できる可能性が高い。実際、Sn3O4は水熱合成によって作成された。更にSnxOyのバンドギャップは層間距離に比例することが見いだされた。各エネルギー準位がどのような結合に起因するのか詳細に調べた結果、２価のスズを含むこれらの層状材料では、Sn2+ - Sn2+層間相互作用と、Sn2+ - O2-層内相互作用がバンド端の電子状態を決めており、層間距離との相関が理解された。各組成のパンドアラインメントから２価のスズを含む多くの混合価数酸化スズは光触媒水素発生材料に適している事が理解された。Sn3O4の固有欠陥の物性を詳細に調べたところ、有意な電気伝導は示さない事が示唆された。２価のスズを含む混合価数スズ酸化物では２種類の遷移があるのでバンドギャップ以上のエネルギーを有する光に対する吸収係数の立ち上がりが大きい。また、組成の制御で光吸収係数をコントロールできるので、異なる組成の酸化スズを用いてスタック構造を形成すれば多接合太陽電池になる事が予想される。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Mesoporous Paladium-Copper Bimetallic Electrodes for Selective Electrocatalytic Reduction of Aqueous CO2 to CO2016
Author(s)
Mu Li, Junjie Wang, Peng Li, Kun Chang, Cuiling Li, Tao Wang, Bo Jiang, Huabin Zhang, Huimin Liu, Yusuke Yamauchi, Naoto Umezawa and Jinhua Ye
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Journal Title
J. Mater. Chem. A
Volume: 4
Issue: 13
Pages: 4776-4782
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Photocatalytic Water Splitting under Visible Light by Mixed-Valence Sn3O42014
Author(s)
Maidhily Manikandan, Toyokazu Tanabe, Peng Li, Shigenori Ueda, Gubbala V. Ramesh, Rajesh Kodiyath, Junjie Wang, Toru Hara, Arivuoli Dakshanamoorthy, Shinsuke Ishihara, Katsuhiko Ariga, Jinhua Ye, Naoto Umezawa,* and Hideki Abe*
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Journal Title
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
Volume: 6
Issue: 6
Pages: 3790-3793
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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