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全固体光触媒をを用いた水を電子源とした二酸化炭素の光還元系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15H04187
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 触媒・資源化学プロセス
研究機関京都大学

研究代表者

寺村 謙太郎  京都大学, 工学研究科, 准教授 (80401131)

連携研究者 田中 庸裕  京都大学, 大学院工学研究科, 教授 (70201621)
細川 三郎  京都大学, 実験と理論計算科学のインタープレイによる触媒・電池の元素戦略研究拠点ユニット, 特定准教授 (90456806)
酒多 喜久  山口大学, 理工学研究科, 教授 (40211263)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2015年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワード二酸化炭素 / 水 / 酸化ガリウム / 銀 / 人工光合成 / CO2の光還元 / 電子源としてのH2O / 赤外吸収スペクトル / Agナノ粒子 / 光還元 / 光触媒 / CO2光還元 / H2O / Ag / Ga2O3
研究成果の概要

H2Oを電子源としたCO2の光還元に活性を示すAg/ZnGa2O4/Ga2O3光触媒の合成条件の最適化を行った.その結果,COの生成速度が117μmol/hに達した.さらにその時のCOへの選択率は87.4%であった.また,この光触媒系におけるすべての検討で,量論的なO2の生成速度が観察された.さらに13CO2による同位体実験から13COのみが生成することを確認した.また,反応条件の検討から高いCOへの選択性を得るには,pHを高く(すなわち,H+の濃度を低く),p[CO2]を低く(すなわち,CO2の濃度を高く)保つことが重要であると結論した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 20件、 招待講演 21件)

  • [雑誌論文] Flux method fabrication of potassium rare-earth tantalates for CO 2 photoreduction using H 2 O as an electron donor2018

    • 著者名/発表者名
      Huang Zeai、Teramura Kentaro、Asakura Hiroyuki、Hosokawa Saburo、Tanaka Tsunehiro
    • 雑誌名

      Catalysis Today

      巻: 300 ページ: 173-182

    • DOI

      10.1016/j.cattod.2017.03.043

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Which is an Intermediate Species for Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as the Electron Donor: CO2 Molecule, Carbonic Acid, Bicarbonate, or Carbonate Ions?2017

    • 著者名/発表者名
      Teramura Kentaro、Hori Kazutaka、Terao Yosuke、Huang Zeai、Iguchi Shoji、Wang Zheng、Asakura Hiroyuki、Hosokawa Saburo、Tanaka Tsunehiro
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 121 号: 16 ページ: 8711-8721

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.6b12809

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient photocatalytic carbon monoxide production from ammonia and carbon dioxide by the aid of artificial photosynthesis2017

    • 著者名/発表者名
      Huang Zeai、Teramura Kentaro、Asakura Hiroyuki、Hosokawa Saburo、Tanaka Tsunehiro
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 8 号: 8 ページ: 5797-5801

    • DOI

      10.1039/c7sc01851g

    • NAID

      120006323741

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly selective photocatalytic conversion of CO 2 by water over Ag-loaded SrNb 2 O 6 nanorods2017

    • 著者名/発表者名
      Pang Rui、Teramura Kentaro、Asakura Hiroyuki、Hosokawa Saburo、Tanaka Tsunehiro
    • 雑誌名

      Applied Catalysis, B: Environmental

      巻: 218 ページ: 770-778

    • DOI

      10.1016/j.apcatb.2017.06.052

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CO2 capture, storage, and conversion using a praseodymium-modified Ga2O3 photocatalyst2017

    • 著者名/発表者名
      Huang Zeai、Teramura Kentaro、Asakura Hiroyuki、Hosokawa Saburo、Tanaka Tsunehiro
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A: Materials for Energy and Sustainabilit

      巻: 5 号: 36 ページ: 19351-19357

    • DOI

      10.1039/c7ta04918h

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Drastic improvement in the photocatalytic activity of Ga2O3 modified with Mg?Al layered double hydroxide for the conversion of CO2 in water2017

    • 著者名/発表者名
      Iguchi Shoji、Hasegawa Yudai、Teramura Kentaro、Kidera Shotaro、Kikkawa Soichi、Hosokawa Saburo、Asakura Hiroyuki、Tanaka Tsunehiro
    • 雑誌名

      Sustainable Energy & Fuels

      巻: 1 号: 8 ページ: 1740-1747

    • DOI

      10.1039/c7se00204a

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhancement of CO Evolution by Modification of Ga2O3 with Rare-Earth Elements for the Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi Hiroyuki、Teramura Kentaro、Huang Zeai、Wang Zheng、Asakura Hiroyuki、Hosokawa Saburo、Tanaka Tsunehiro
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 33 号: 49 ページ: 13929-13935

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.7b03191

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Sodium Cation Substitution in Sr2KTa5O15 toward Enhancement of Photocatalytic Conversion of CO2 Using H2O as an Electron Donor2017

    • 著者名/発表者名
      Huang Zeai、Yoshizawa Sumika、Teramura Kentaro、Asakura Hiroyuki、Hosokawa Saburo、Tanaka Tsunehiro
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 2 号: 11 ページ: 8187-8197

    • DOI

      10.1021/acsomega.7b01305

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of well-shaped Sr2KTa5O15 nanorods with a tetragonal tungsten bronze structure by a flux method for artificial photosynthesis2016

    • 著者名/発表者名
      Huang, Zeai; Teramura, Kentaro; Hosokawa, Saburo; Tanaka, Tsunehiro
    • 雑誌名

      Applied Catalysis,

      巻: 199 ページ: 272-281

    • DOI

      10.1016/j.apcatb.2016.06.039

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Investigation on Electrochemical and Photoelectrochemical Properties of Ni-Al LDH Photocatalyst2016

    • 著者名/発表者名
      Shoji Iguchi, Soichi Kikkawa, Kentaro Teramura, Saburo Hosokawa, Tsunehiro Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 未定 号: 20 ページ: 13811-13819

    • DOI

      10.1039/c6cp01646d

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of transition metal-containing layered double hydroxides and application to the photocatalytic conversion of CO2 in water2016

    • 著者名/発表者名
      Iguchi, Shoji; Hasegawa, Yudai; Teramura, Kentaro; Hosokawa, Saburo; Tanaka, Tsunehiro
    • 雑誌名

      Journal of CO2 Utilization

      巻: 15 ページ: 6-14

    • DOI

      10.1016/j.jcou.2016.04.001

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A ZnTa2O6 photocatalyst synthesized via solid state reaction for conversion of CO2 into CO in water2016

    • 著者名/発表者名
      Iguchi, Shoji; Teramura, Kentaro; Hosokawa, Saburo; Tanaka, Tsunehiro
    • 雑誌名

      Catalysis Science & Technology

      巻: 6(13) 号: 13 ページ: 4978-4985

    • DOI

      10.1039/c6cy00271d

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic Conversion of CO2 in Water Using Fluorinated Layered Double Hydroxides as Photocatalysts2016

    • 著者名/発表者名
      Shoji Iguchi, Kentaro Teramura, Saburo Hosokawa, Tsunehiro Tanaka
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A: General

      巻: 未定 ページ: 160-167

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2015.11.023

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Turning the selectivity toward CO evolution in the photocatalytic conversion of CO2 with H2O through the modification of Ag-loaded Ga2O3 with a ZnGa2O4 layer2016

    • 著者名/発表者名
      Z. Wang, K. Teramura, Z. Huang, S. Hosokawa, Y. Sakata, T. Tanaka
    • 雑誌名

      Catal. Sci. Tech.

      巻: 6 号: 4 ページ: 1025-1032

    • DOI

      10.1039/c5cy01280e

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly efficient photocatalytic conversion of CO2 into solid CO using H2O as a reductant over Ag-modified ZnGa2O42015

    • 著者名/発表者名
      Wang, Zheng; Teramura, Kentaro; Hosokawa, Saburo; Tanaka, Tsunehiro
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A: Materials for Energy and Sustainability

      巻: 3(21) 号: 21 ページ: 11313-11319

    • DOI

      10.1039/c5ta01697e

    • NAID

      120005663279

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Drastic Improvement in the Photocatalytic Activity with Layered Double Hydroxides for the Conversion of CO2 by H2O2018

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura
    • 学会等名
      Keio International Symposium on 2D Materials 2018 (K2D-18)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as an Electron Donor Using All-Solid-State Photocatalysts2017

    • 著者名/発表者名
      Kentaro TERAMURA, Hiroyuki TATSUMI, Shoji IGUCHI, Zheng WANG, Hiroyuki ASAKURA, Saburo HOSOKAWA, Tsunehiro TANAKA
    • 学会等名
      International Conference on Catalysis and Chemical Engineering (CCE-2017)
    • 発表場所
      Baltimore, United States of America
    • 年月日
      2017-02-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Artificial Photosynthesis Using All-Soild-State Photocatalysts -Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as an Electron Donor-2017

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura
    • 学会等名
      Global Research Efforts on Energy and Nanomaterials (GREEN2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Highly Concentrated CO Evolution for Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as an Electron Donor2017

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura
    • 学会等名
      Department seminar for Department of Chemical Engineering of National Taiwan University
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Highly Concentrated CO Evolution for Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as an Electron Donor2017

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura, Kasutaka Hori, Yosuke Terao, Zeai Huang, Shoji Iguchi, Zheng Wang, Hiroyuki Asakura, Saburo Hosokawa, Tsunehiro Tanaka
    • 学会等名
      International Symposium on Chemistry for Solar Energy Application 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Highly Concentrated CO Evolution for Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as an Electron Donor2017

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura, Kasutaka Hori, Yosuke Terao, Zeai Huang, Shoji Iguchi, Zheng Wang, Hiroyuki Asakura, Saburo Hosokawa, Tsunehiro Tanaka
    • 学会等名
      Nano-Micro Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Artificial Photosynthesis Using All-Soild-State Photocatalysts -Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as an Electron Donor-2017

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura, Kasutaka Hori, Yosuke Terao, Zeai Huang, Shoji Iguchi, Zheng Wang, Hiroyuki Asakura, Saburo Hosokawa, Tsunehiro Tanaka
    • 学会等名
      231st ECS Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Highly Concentrated CO Evolution for Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as an Electron Donor2017

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura, Kasutaka Hori, Yosuke Terao, Zeai Huang, Shoji Iguchi, Zheng Wang, Hiroyuki Asakura, Saburo Hosokawa, Tsunehiro Tanaka
    • 学会等名
      231st ECS Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Highly Concentrated CO Evolution for Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as an Electron Donor2017

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura, Kasutaka Hori, Yosuke Terao, Zeai Huang, Shoji Iguchi, Zheng Wang, Hiroyuki Asakura, Saburo Hosokawa, Tsunehiro Tanaka
    • 学会等名
      The 2017 MRS Spring Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Highly Concentrated CO Evolution for Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as an Electron Donor2016

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura, Kasutaka Hori, Yosuke Terao, Hiroyuki Tatsumi, Zeai Huang, Shoji Iguchi, Zheng Wang, Hiroyuki Asakura, Saburo Hosokawa, Tsunehiro Tanaka
    • 学会等名
      9th Singapore International Chemistry Conference (SICC9)
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Artificial Photosynthesis Using All-Soild-State Photocatalysts -Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as an Electron Donor-2016

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura
    • 学会等名
      The 5th Global Conference on Materials Science and Engineering (CMSE2016)
    • 発表場所
      Taichung, Taiwan
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as an Electron Donor Using All-Solid-State Photocatalysts2016

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura, Hiroyuki Tatsumi, Shoji Iguchi, Zheng Wang, Saburo Hosokawa, Tsunehiro Tanaka
    • 学会等名
      The 6th Sino-Japan bilateral young chemist forum - Photocatalysis for water splitting and CO2 reduction
    • 発表場所
      Dalian, PR China
    • 年月日
      2016-07-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Artificial Photosynthesis Using All-Soild-State Photocatalysts -Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as an Electron Donor-2016

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura, Zheng Wang, Shoji Iguchi, Hiroyuki Tatsumi, Saburo Hosokawa, Tsunehiro Tanaka
    • 学会等名
      229th ECS Meeting
    • 発表場所
      San Diego, California, United States of America
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Artificial Photosynthesis Using All-Soild-State Photocatalysts -Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as an Electron Donor-2016

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura
    • 学会等名
      International Symposium on Nanostructured Photocatalysts and Catalysts (NPC2016)
    • 発表場所
      Osaka University, Japan
    • 年月日
      2016-04-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Artificial Photosynthesis Using All-Soild-State Photocatalysts -Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as an Electron Donor-2016

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura
    • 学会等名
      26th IUPAC International Symposium on Photochemistry
    • 発表場所
      Osaka Central Public Hall, Japan
    • 年月日
      2016-04-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Artificial Photosynthesis Using All-Soild-State Photocatalysts -Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as an Electron Donor2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura
    • 学会等名
      International CO2 Mini Symposium at KAIST “CO2 Conversion for Applications”
    • 発表場所
      Korea Advanced Institute of Science and Technology, Korea
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photoreduction of CO2 by H2O as an electron donor using various solid-state photocatalysts2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura, Zheng Wang, Shoji Iguchi, Hiroyuki Tatsumi, Saburo Hosokawa, Tsunehiro Tanaka
    • 学会等名
      228th ECS Meeting
    • 発表場所
      Arizona-Phoenix
    • 年月日
      2015-10-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photoreduction of CO2 by H2O as an electron donor over all-solid-state photocatalysts2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura, Zheng Wang, Shoji Iguchi, Hiroyuki Tatsumi, Saburo Hosokawa, Tsunehiro Tanaka
    • 学会等名
      2015年光化学討論会 シンポジウム「太陽光エネルギーと触媒が織りなす物質変換のための人工光合成」
    • 発表場所
      大阪市立大学杉本キャンパス
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 二酸化炭素の光還元~全固体光触媒による人工光合成技術確立に向けて~2015

    • 著者名/発表者名
      寺村謙太郎
    • 学会等名
      触媒学会 第55回オーロラセミナー
    • 発表場所
      ほろしん温泉 ほたる館
    • 年月日
      2015-07-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Photocatalytic conversion of CO2 by H2O as an electron donor2015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura, Zheng Wang, Saburo Hosokawa, Tsunehiro Tanaka
    • 学会等名
      2015 Energy Materials and Nanotechnology (EMN) Qingdao Meeting
    • 発表場所
      Qingdao, People’s Republic of China
    • 年月日
      2015-06-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O As an Electron Donor over Ag/ZnGa2O4/Ga2O32015

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Teramura, Zheng Wang, Saburo Hosokawa, Tsunehiro Tanaka
    • 学会等名
      227th ECS Meeting
    • 発表場所
      Chicago, Illinois
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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