Photocatalytic activity of titanium oxide nanoparticles treated by heat-assisted atmospheric pressure oxygen plasma

Research Project

Project/Area Number	20K03917
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 14030:Applied plasma science-related
Research Institution	The University of Tokushima
Principal Investigator	川上烈生徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 助教 (30314842)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help	¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000) Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywords	アナターゼ型酸化チタンナノ粒子 / 熱アシスト大気圧酸素プラズマ処理 / 酸素空孔欠陥 / 表面格子酸素欠損 / 表面吸着酸素
Outline of Research at the Start	アナターゼ型酸化チタンナノ粒子は環境浄化材だけでなく再生可能エネルギー材として期待されているが，光励起された電子と正孔の再結合率が高いため光触媒反応性が高くない．我々が提案する熱アシスト大気圧酸素プラズマ処理法は電気炉処理法に比べ光触媒反応性を向上させることを見出したが，その機構は明らかにされていない．本研究では熱アシスト大気圧酸素プラズマ処理はアナターゼ型酸化チタンナノ粒子物性に何をもたらし光励起キャリア密度を増加させるのか，再結合率の低下に関係するキャリア捕獲サイトと光吸収量増加の観点から明らかにする．特に，酸素空孔欠陥，表面格子酸素欠損，表面吸着酸素の振舞いに着目する点が独創的である．