| 研究課題/領域番号 |
16H04186
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
加藤 英樹 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (60385515)
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| 研究協力者 |
山方 啓
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
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| キーワード | 固溶体 / バンドポテンシャル / 人工光合成 / 光触媒 / 助触媒 / 酸素生成 / 水分解 / Zスキーム / 再生可能エネルギー / 水素 / 光電気化学反応 / 酸窒化物 |
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| 研究成果の概要 |
様々な組合せの酸窒化物固溶体および結晶化学に基づく新物質設計によりバンド制御型の光触媒を開発した。ペロブスカイト型酸窒化物では，窒素／酸素比が同じで，かつBサイトを占めるカチオンが同じであってもAサイトカチオンが変わることでバンドポテンシャルが大きく変化することが明らかとなり，高度なバンド制御が高性能な光触媒開発に有効であることが示された。バンド制御光触媒の光触媒活性は合成方法および合成条件に強く影響を受けることを明らかにし，一部の光触媒の高活性化に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
窒素による価電子帯ポテンシャル制御は可視光応答性光触媒開発において重要な手法である。本研究において価電子帯ポテンシャルが窒素／酸素比のみでは決まらないことを明らかになった点は有用な知見であり，今後の光触媒設計に有効に活用される。本研究で開発した高活性化のための合成手法は，今回検討した光触媒のみならず，ほかの光触媒にも活用されると期待される。このように，本研究で得られた知見は光触媒による人工光合成の発展に寄与し，ひいては将来的な持続可能社会に貢献する可能性がある。
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