| 研究課題/領域番号 |
16K06780
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 広島国際学院大学 |
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研究代表者 |
中佐 啓治郎 広島国際学院大学, 工学部, 研究員 (80034370)
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| 研究分担者 |
久保 隆 広島国際学院大学, 工学部, 講師 (60309622)
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| 研究協力者 |
山本 旭宏
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 光触媒電極 / 水素 / ナノ材料 / 酸化チタン / 突起物 / 構造・機能材料 / 触媒・化学プロセス / 太陽光 |
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| 研究成果の概要 |
各種のチタンおよびチタン合金をアルゴンイオンによりスパッタエッチングし、表面に微細な突起物を形成させた。これらの試料を、高温大気中あるいは酸素プラズマ中で酸化させ、突起物表面に酸化チタン層を形成させた。これらの突起物試料を陽極、白金板を陰極として純水中に置き、人工太陽光を照射し突起物試料の光触媒反応を調べた。その結果、工業用純チタンのスパッタエッチングにより作製した微細突起物試料は、突起物のない平坦試料に比べて、水素生成電流はやや大きい程度であるが、可視光線に対する水素生成電流がかなり大きいことが分かった。この理由は、主として、微細突起物試料の可視光線吸収率が大きいためと思われる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
エネルギ・環境問題を解決するため、クリーンで枯渇しない太陽エネルギの利用が期待されているが、その手段の一つに、光触媒を用いた水からの水素の製造がある。本研究では、耐海水性に優れたチタン・チタン合金の上に、ミクロン・ナノサイズの酸化チタン微細突起物を形成した。実験の結果、それらの微細突起物は太陽光の大部分を吸収し、光触媒反応により水あるいは海水を水素と酸素に分離できること、とくに可視光領域での水素生成効率が高いことが明らかになった。
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