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プラズマを用いた高効率可視光応答性光触媒材料の作製

研究課題

研究課題/領域番号 16K13917
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 プラズマ科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

梶田 信  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 准教授 (00455297)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードヘリウム / プラズマ / 光触媒 / ナノ構造 / チタン / エチレン / ヘリウムプラズマ / プラズマ加工 / 触媒・化学プロセス
研究成果の概要

タンタル,鉄,ニオブ,バナジウム等金属のヘリウムプラズマ照射をNAGDIS-IIにおいて行った。タンタル,鉄,ニオブ,バナジウムにおいてヘリウムプラズマ照射により繊維状ナノ構造が形成されることを明らかにし,そのプラズマ照射条件(フルエンス,照射温度,入射イオンエネルギー)を明らかにした。
ヘリウムプラズマを照射下各種材料で,光触媒活性を評価した。酸化チタン,酸化バナジウムにおいてはメタノール/エタノール水溶液からの水素生成の向上を確認し,酸化ニオブにおいてはプラチナを担持した材料においてメチレンブルーの分解速度の向上を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高効率で可視光応答性を有する光触媒材料の創成は重要な研究課題である。本研究ではヘリウムプラズマ照射を用いた材料のナノ構造化という現象を光触媒応用へと展開を図ることを目的として研究を行った。タンタル,鉄,ニオブ,バナジウム等光触媒に利用される金属において,ヘリウム照射により繊維状ナノ構造が形成されること,そのプラズマ照射条件(フルエンス,照射温度,入射イオンエネルギー)を明らかにし,光触媒活性を評価した。酸化チタン,酸化バナジウムにおいてはメタノール/エタノール水溶液からの水素生成の向上を確認し,酸化ニオブにおいてはプラチナを担持した材料においてメチレンブルーの分解速度の向上を確認した。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Nanostructure Growth on Rhodium/Ruthenium by the Exposure to He Plasma2018

    • 著者名/発表者名
      NOJIMA Tomohiro、KAJITA Shin、YOSHIDA Naoaki、KAWAGUCHI Shota、OHNO Noriyasu、TANAKA Hirohiko、TOKITANI Masayuki、NAGATA Daisuke、AKIYAMA Tsuyoshi、YAGI Takashi
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 13 号: 0 ページ: 3406065-3406065

    • DOI

      10.1585/pfr.13.3406065

    • NAID

      130007437756

    • ISSN
      1880-6821
    • 年月日
      2018-06-12
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Morphology Changes of Platinum and Tungsten Carbide by He Plasma Irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      TOMITA Yudai、KAJITA Shin、OHNO Noriyasu、TANAKA Hirohiko、ICHINO Yusuke
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research

      巻: 13 号: 0 ページ: 3406074-3406074

    • DOI

      10.1585/pfr.13.3406074

    • NAID

      130007437752

    • ISSN
      1880-6821
    • 年月日
      2018-06-12
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] One-Step Plasma Synthesis of Nb2O5 Nanofibers and their Enhanced Photocatalytic activity2018

    • 著者名/発表者名
      Kajita Shin、Mimuro Fumiaki、Yoshida Tomoko、Ohno Noriyasu、Yoshida Naoaki
    • 雑誌名

      ChemPhysChem

      巻: 19 号: 23 ページ: 3237-3246

    • DOI

      10.1002/cphc.201800769

    • NAID

      120006733920

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of photocatalytically active vanadium oxide nanostructures via plasma route2018

    • 著者名/発表者名
      Kajita Shin、Yoshida Tomoko、Ohno Noriyasu、Ichino Yusuke、Yoshida Naoaki
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 51 号: 21 ページ: 215201-215201

    • DOI

      10.1088/1361-6463/aabe44

    • NAID

      120006733921

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pulsation Effects of Incident Ion Energy on W Fuzz Growth2018

    • 著者名/発表者名
      S.Kajita; S.Kawaguchi; D.Hwangbo; H.Tanaka; N.Ohno
    • 雑誌名

      Plasma and Fusion Research:Rapid Communications

      巻: 13

    • NAID

      130006434144

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fuzzy nanostructure growth on precious metals by He plasma irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      S.Kajita; T.Nojima; Y.Tomita; N.Ohno; H.Tanaka; N.Yoshida; M.Yajima; T.Akiyama; M.Tokitani; T.Yagi
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology

      巻: 340 ページ: 86-92

    • NAID

      120006733922

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fuzzy nanostructure growth on Ta/Fe by He plasma irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      S.Kajita, T.Ishida, N.Ohno, D.Hwangbo, T.Yoshida
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 30380-30380

    • DOI

      10.1038/srep30380

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhancement of photocatalytic activity of TiO2 by plasma irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      S.Kajita, T.Yoshida, N.Ohno, T.Ishida, D.Kitaoka
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 10 ページ: 106202-106202

    • DOI

      10.7567/jjap.55.106202

    • NAID

      120005905581

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Novel nanostructurization method using helium plasmas:vanadium and niobium oxides for photocatalysis2018

    • 著者名/発表者名
      S.Kajita, F.Mimuro, T.Yoshida, N.Ohno, N.Yoshida
    • 学会等名
      TOCAT8
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of nanostructured TiO2 by He plasma irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      Y.Tomita; S.Kajita; E.Yasunaga; T.Yoshida; N.Ohno; H.Tanaka
    • 学会等名
      IS-PLASMA2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] He Plasma Irradiation to Noble Metals2018

    • 著者名/発表者名
      T.Nojima; S.Kajita; N.Yoshida; N.Ohno; H.Tanaka; T.Akiyama; T.Yagi
    • 学会等名
      IS-PLASMA2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Morphology changes of Niobium Surface irradiated with helium plasmas2017

    • 著者名/発表者名
      F.Mimuro, S.Kajita, N.Ohno, T.Yoshida
    • 学会等名
      ISPlasma2017
    • 発表場所
      Chubu Univ., Japan
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fuzzy nanostructure growth on precious metals by He plasma irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      S.Kajita
    • 学会等名
      ICPIG2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Morphology changes of platinum and tungsten carbide by He plasma irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      Y.Tomita; S.Kajita; N.Ohno; H.Tanaka; Y.Ichino
    • 学会等名
      ITC-26/APFA-11(土岐コン)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanostructure growth on rhodium/ruthenium by the exposure to He plasma2017

    • 著者名/発表者名
      T.Nojima; S.Kajita; N.Yoshida; S.Kawaguchi; N.Ohno; H.Tanaka; T.Akiyama; T.Yagi
    • 学会等名
      ITC-26/APFA-11(土岐コン)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Formation of nanostructures on platinum thin film and tungsten carbide by helium plasma irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Tomita; S. Kajita; N. Ohno; H. Tanaka; and Y. Ichino
    • 学会等名
      ICMaSS 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Heプラズマ照射による白金と炭化タングステンの微細構造形成2017

    • 著者名/発表者名
      富田 雄大、梶田 信、大野 啓靖、田中 宏彦、安永 円理子、本島 厳
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] V/Nbへのヘリウム照射効果と光照射水分解による水素生成2017

    • 著者名/発表者名
      梶田 信、吉田 朋子、三室 文明、大野 哲靖
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘリウムプラズマ照射によるロジウム・ルテニウムの表面構造変化2017

    • 著者名/発表者名
      野嶋 智宏、梶田 信、吉田 直亮、河口 翔太、大野 哲靖、田中 宏彦、秋山 毅志、増崎 貴
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] タングステン堆積環境下でのヘリウム照射効果2017

    • 著者名/発表者名
      梶田 信、河口 翔太、皇甫 度均、吉田 直亮、大野 哲靖
    • 学会等名
      Plasma Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘリウム入射イオンエネルギーのパルス的変化がタングステンナノ構造成長に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      河口 翔太,梶田 信,皇甫 度均,大野 哲靖,田中 宏彦,増﨑 貴
    • 学会等名
      平成29年電気学会A部門大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘリウムプラズマ照射によるナノニオブ作製とその光触媒活性評価2017

    • 著者名/発表者名
      三室文明、梶田信、大野哲靖、吉田朋子
    • 学会等名
      第120回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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