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液相反応法を利用した可視光応答水分解光触媒電極の作製

Research Project

Project/Area Number 14J05709
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Inorganic materials/Physical properties
Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

伊澤 千尋  明治大学, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords水分解光触媒 / 酸窒化物 / 水熱法 / 直接製膜
Outline of Annual Research Achievements

可視光を利用できる水分解光触媒のひとつである LaTiO2N を研究対象とし、エネルギー変換効率の高い電極の作製を目的とした。理想的な電極作製法は、光触媒膜を金属基板上へ直接作製することであると考え、LaTiO2N 膜を金属基板上へ直接作製することを試みた。
LaTiO2N は酸化物前駆体 La2Ti2O7 膜を窒化して合成されるので、酸化物前駆体を金属基板上へ直接作製することを目指した。従来法では作製が困難であった La2Ti2O7 膜を、水熱法を利用することで作製できることを明らかにした。さらに、La2Ti2O7膜を窒化することで LaTiO2N 膜を作製することに成功した。作製した LaTiO2N 膜について光電気化学測定を行った結果、LaTiO2N 膜が可視光照射下において n 型半導体として光触媒能を有することが明らかとなった。さらに、作製した LaTiO2N 膜の活性向上を目指し、光電気化学反応に用いる電解質溶液が光電流密度に与える影響を検討した。
窒化過程での高温加熱による窒素欠陥の生成を抑制するため、窒化過程を経ない酸窒化物膜の直接作製を目指した。その方法として、低温条件下で結晶性の窒化物膜の直接作製が可能である溶融塩電解法を選択した。溶融塩電解を行うための装置を立ち上げ、タンタル基板上へ窒化タンタル膜の作製を試みた。LiCl-KCl-Li3N 溶融塩中でタンタル基板をアノード分極し、3 h 反応させた。得られた生成膜について元素分析した結果、タンタルと酸素が検出され、窒素は検出されなかった。反応系内に水分などの酸素源が混入していると考えられるので、今後装置の改良が求められる。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] 可視光応答型水分解光触媒電極の光電気化学特性に対する電解質の影響2015

    • Author(s)
      伊澤千尋, 渡邉友亮
    • Journal Title

      Journal of the Society of Inorganic Materials

      Volume: 22 Pages: 74-79

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Photocatalytic activity of LaTaON2 powders prepared using an oxide precursor derived from a hydrothermal reaction2015

    • Author(s)
      Mai Takasaki, Chihiro Izawa, Kazuhisa Kishida, Tomoaki Watanabe
    • Journal Title

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ammonothermal synthesis and photocatalytic activity of lower valence cation-doped LaNbON22014

    • Author(s)
      Chihiro Izawa, Takeshi Kobayashi, Kazuhisa Kishida, Tomoaki Watanabe
    • Journal Title

      Advances in Materials Science and Engineering

      Volume: 2014 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1155/2014/465720

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Direct Fabrication of LaTiO<sub>2</sub>N Photoanode for Visible-light-driven Water Splitting2014

    • Author(s)
      Chihiro Izawa, Tomoaki Watanabe
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 43 Issue: 9 Pages: 1441-1443

    • DOI

      10.1246/cl.140466

    • NAID

      130004427179

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Preparation and Evaluation of LaTaON2 Photocatalyst Derived from Oxide Precursor Synthesized by Hydrothermal Reaction2015

    • Author(s)
      Mai Takasaki, Chihiro Izawa, Kazuhisa Kishida, Tomoaki Watanabe
    • Organizer
      ICMAT2015
    • Place of Presentation
      Suntec(シンガポール)
    • Year and Date
      2015-06-28 – 2015-07-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Improvement the photoelectrochemical performances of LaTiO2N photoanodes for photoelectrochemical water splitting under visible-light irradiation2015

    • Author(s)
      Chihiro Izawa, Tomoaki Watanabe
    • Organizer
      ISPlasma 2015
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2015-03-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Photocatalytic Activity of LaTaON2 Powders Prepared Using an Oxide Precursor Derived from a Hydrothermal Reaction2015

    • Author(s)
      Mai Takasaki, Chihiro Izawa, Kazuhisa Kishida, Tomoaki Watanabe
    • Organizer
      ISPlasma 2015
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2015-03-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 水熱法による酸化物前駆体を経由した LaTaONの合成とその光触媒活性評価2015

    • Author(s)
      高崎まい・伊澤千尋・岸田和久・渡邉友亮
    • Organizer
      日本セラミック協会2015年年会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2015-03-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Direct fabrication of LaTiO2N film for photoelectrochemical water splittingunder visible light2014

    • Author(s)
      Chihiro Izawa, Tomoaki Watanabe
    • Organizer
      IUMRS-ICA2014
    • Place of Presentation
      福岡大学
    • Year and Date
      2014-08-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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