| 研究課題/領域番号 |
17H06608
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
松尾 拓紀 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任助教 (10792517)
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| 研究期間 (年度) |
2017-08-25 – 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 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 光電極 / 水分解 / スズ酸化物 / 強誘電体 / 水素製造 / パルスレーザー堆積法 / 格子欠陥 / 薄膜 / 光触媒 / 触媒・化学プロセス / 再生可能エネルギー / 光物性 / 半導体物性 / 表面・界面物性 |
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| 研究成果の概要 |
化石燃料に依存しない水素社会の実現に向け，再生可能エネルギーによる水素製造技術の確立が求められている．本研究では，太陽光を照射することで水を水素と酸素に分解する薄膜型光電極の開発に取り組んだ． 2価のスズを含有する可視光を吸収可能な酸化物半導体Sn2TiO4およびSnNb2O6を用いた薄膜型光電極を，パルスレーザー堆積法により作製し，酸化物半導体中の格子欠陥と光電極の水分解性能との関連を明らかにした．さらに光電極への強誘電体層の導入効果を検証した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
太陽光エネルギーを利用した水素製造方法の一つとして，可視光を吸収する半導体光電極による水分解が挙げられる．可視光領域に吸収を持つSn2TiO4およびSnNb2O6は粉末での光電極への研究がなされてきたが，高特性化が期待できる薄膜型光電極の研究は，その薄膜合成の難しさからこれまでに報告されていない．本研究ではこれらの材料の薄膜光電極の開発に成功し，水分解活性が発現することを示した．格子欠陥と性能との関連や強誘電体層の導入効果を検証し，今後の性能向上に向けた指針を示した．
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