| 研究課題/領域番号 |
17H03392
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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 | 広島大学 |
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研究代表者 |
片桐 清文 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (30432248)
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| 研究分担者 |
冨田 恒之 東海大学, 理学部, 准教授 (00419235)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2017年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | 光触媒 / 金属酸窒化物 / 水溶性錯体 / 固体窒素源 / 自己組織化 / セラミックス / ナノ粒子 / 電気泳動堆積法 / ハイブリッド材料 / 泳動電着法 |
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| 研究成果の概要 |
無機半導体光触媒は光エネルギーを水素エネルギーに変換する材料として期待されているが、現在用いられている光触媒の多くは、植物の光合成システムのように太陽光エネルギーの過半を占める可視光を十分には活用できていない。また、その合成においては、高温での熱処理による手法が一般的であり、ナノスケールでの精緻な設計は困難であった。また、可視光光触媒として有力な金属酸窒化物光触媒の合成は、猛毒であるアンモニアガスを用いる必要があり、それが研究の進展の妨げにもなっている。本研究では、高性能光触媒材料の開発のために、前駆体の分子設計と、安全・安心なプロセスによる新規合成法の開拓を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光触媒となる無機半導体材料は、様々な新規物質が報告されており、非常に高い効率を示すものなども見出されている。しかし、物質そのものの評価が進む一方で、その合成法は従来から用いられてきた原料粉末を高温で焼成する手法から変わっていなかった。そのような背景において、本研究では前駆体となる材料を分子レベルあるいはナノスケールで設計し、それを用いることで合成反応の効率化やより安全かつ安価なプロセスへ転換することが可能なアプローチを提案することができた。その合成過程のメカニズムも明らかにしたことで学術的意義があり、また安全かつ安価なプロセスを提示することは実用化に向けて社会的意義も高いと考えられる。
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