| 研究課題/領域番号 |
17K06018
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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 |
無機工業材料
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
駒口 健治 広島大学, 工学研究科, 准教授 (80291483)
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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 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | フォトニック結晶 / 低速フォトン / 逆オパール構造 / 二酸化チタン / 電子スピン共鳴法 / 光触媒 / 金属酸化物半導体 / 低速フォトン効果 / 光誘起電荷分離 |
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| 研究成果の概要 |
二酸化チタン（TiO2）でフォトニック結晶（逆オパール構造）を作成し、光照射の初期化学過程で生成する常磁性種（捕捉電子: O2-, Ti3+）をESR法で検出し、低速フォトン効果と高反応活性との関係について調査した。TiO2のバンドギャップ励起エネルギーに低速フォトンの光エネルギー領域が一致するようにフォトニック結晶を精密に作成した。ESR測定系と光触媒のモデル反応系で調査した結果、フォトニック結晶特有の高比表面積に加えて、低速フォトンの光化学反応への有効性を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在、フォトニック結晶の光物性を光学素子などに応用する研究は急増しているが、光化学反応への応用研究は少ない。本研究成果は、二酸化チタンをフォトニック結晶の構造に作り変えることで、貴金属などを加えることなしで、二酸化チタンの光エネルギーの化学エネルギへの変換効率をさらに向上させることができる可能性を示した。ただし、光化学反応への応用では、フォトニック結晶を高品質かつ高精度に作成する技術の確立だけでなく、媒体（溶媒）の適切な選択も極めて重要である。
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