| 研究課題/領域番号 |
16H04498
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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 |
無機材料・物性
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
勝又 健一 東京理科大学, 基礎工学部材料工学科, 准教授 (70550242)
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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 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2017年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2016年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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| キーワード | オキシ水酸化鉄 / 光触媒 / 光フェントン反応 / 光自己還元 / 水素生成 / 酸素消費 / 機能性セラミックス材料 / 有機廃液処理 / フォトン・フェントン反応 / 水素 / 酸素 / アルコール / オキシ水酸化物 |
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| 研究成果の概要 |
合成したオキシ水酸化鉄は市販の試薬と比較して、高い水素生成能を示した。水溶液のpHが低いと高い水素生成活性を示した。また、水素の生成に伴い酸素量が減少していることが分かり、無酸素条件下では水素生成能が低下する傾向がみられた。オキシ水酸化鉄が光自己還元により、低価数の鉄イオンが生成し、それが水素生成に寄与していると考えられた。他のオキシ水酸化物について調査したところ、オキシ水酸化ニッケルやオキシ水酸化アルミニウムでも水素が生成することが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、伝導帯位置がプロトンの還元電位よりも低いため、水素生成が不可能であると考えられてきたオキシ水酸化鉄に対して、光エネルギーにより最表面を自己還元させ水素の生成を目指すという新しい光機能の開拓とその機構解明といった点が学術的に特色のある研究である。特にオキシ水酸化鉄はクラーク数の高いユビキタス元素で構成されているだけではなく身の回りにありふれた鉄錆であり、元素戦略という点からも学術的に大変意義がある。また、本実験系の特徴は無酸素条件下では起こらない反応であり、その利点は水素生成濃度が爆発限界（4%）を超えたとしても無酸素条件のため安全に扱えることができる。
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