• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ミクロ反応場を用いる半導体ナノ粒子およびナノ微細構造光機能材料合成に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15033244
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大阪大学

研究代表者

平井 隆之  大阪大学, 太陽エネルギー化学研究センター, 教授 (80208800)

研究分担者 白石 康浩  大阪大学, 太陽エネルギー化学研究センター, 助教授 (70343259)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードナノ粒子 / 逆ミセル / 量子サイズ効果 / 光触媒 / 光機能界面 / 複合材料 / 光化学反応 / 水素製造
研究概要

本年度は、主としてCdSナノ粒子を固定化したTiO_2粒子の合成と光触媒特性について検討した。mercaptoacetic acid (MAA)を含む水溶液中でCdSナノ粒子を合成したのち、TiO_2粒子を添加・攪拌することにより、MAAで表面修飾されたCdSナノ粒子をカルボキシル基を介して固定化した(CdS-MAA-TiO_2)。CdSナノ粒子径はMAA濃度で制御した。
合成した複合材料におけるCdSナノ粒子-TiO_2間の相互作用を、CdSナノ粒子からの蛍光発光によって調べた。比較のために作製したCdS-MAA-Al_2O_3ではCdSナノ粒子の蛍光は消光されないが、CdS-MAA-TiO_2においては顕著な消光が見られ、CdSからTiO_2への電子移動が起こりやすいことを示唆した。CdS-MAA-TiO_2ではCdSナノ粒子-TiO_2粒子間の距離が短く、また結合(-COO^-)部分の共鳴構造の形成などが影響していると考えられる。
2-プロパノール水溶液に懸濁し可視光照射した際の水素生成量で光触媒特性を評価した。CdS-MAA-TiO_2で大きな水素生成量が得られた。これはCdS上で励起された電子と正孔の電荷分離がTiO_2との相互作用によって促進されるためと考えられ、蛍光の消光特性の結果と一致している。また、CdS-MAA-TiO_2において、ルチル構造の参照触媒TIO-3を用いた場合に、アナタース含有量の多いST-21やP-25よりも水素生成量が多く、さらにCdSナノ粒子径の減少に伴って、CdS単位モル量当たりの水素生成量が増大し、CdSナノ粒子の微細化の効果が認められた。
ナノスケールのポア構造を有するサブミクロンサイズのルチル型H-TiO_2粒子を用いて合成したCdS-MAA-H-TiO_2においては、CdSナノ粒子固定化量の増大とともにCdS単位モル量当たりの水素生成量が増大した。これより、TiO_2粒子の適切な表面微細構造がナノ粒子を固定化・安定化する能力を増大させることを示した。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Preparation of ZnO Nanoparticles in a Reverse Micellar System and Their Photoluminescence Properties2005

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Hirai
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science 284(1)

      ページ: 184-189

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Sr_2CeO_4:Eu^<3+>,Dy^<3+> White Luminescence Phosphor Particles and Thin Films Using an Emulsion Liquid Membrane System2005

    • 著者名/発表者名
      Fakayuki Hirai
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B 109(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of ZnS : Mn Nanoparticles in reverse Micellar Systems and their Photoluminescent Properties2004

    • 著者名/発表者名
      Fakayuki Hirai
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Engineering of Japan 37(5)

      ページ: 675-679

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Y_2O_3 Nanoparticulate Thin Films Using an Emulsion Liquid Membrane System2004

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Hirai
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science 275(2)

      ページ: 508-513

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Y_2O_3:Eu^<3+> Nanoparticles in Reverse Micellar Systems and Their Photoluminescence Properties2004

    • 著者名/発表者名
      Fakayuki Hirai
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science 276(2)

      ページ: 339-345

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Sr_2CeO_4 Blue Phosphor Particles and Rare Earth (Eu, Ho, Tm, or Er)-Doped Sr_2CeO_4 Phosphor Particles, Using an Emulsion Liquid Membrane System2004

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Hirai
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B 108(34)

      ページ: 12763-12769

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Takayuki Hirai: "Dithiol-Mediated Incorporation of CdS Nanoparticles from Reverse Micellar System into Zn-Doped SBA-15 Mesoporous Silica and Their Photocatalytic Properties"Journal of Colloid and Interface Science. 268(2). 394-399 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takayuki Hirai: "Preparation of ZnS : Mn Nanoparticles in reverse Micellar Systems and their Photoluminescent Properties"Journal of Chemical Engineering of Japan. 37(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi