| 研究課題/領域番号 |
18K04840
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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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| 審査区分 |
小区分27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
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| 研究機関 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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研究代表者 |
田邉 豊和 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 講師 (50509130)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 光触媒 / 水分解 / 混合原子価 / 水素 / 太陽光水分解 / 水素生成 / 混合原子価酸化物 / 可視光応答性光触媒 / 可視光応答性酸化物 |
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| 研究成果の概要 |
光触媒を用いた太陽光水分解研究分野において異種元素ドープや助触媒に頼らない新規の可視光駆動型光触媒の開発は大きな課題である。本研究では、酸化物の混合原子価を利用した新規可視光応答性光触媒であるBi系、Sb系混合原子価酸化物の作製を試みた。種々の合成条件を検討したところ、NaBiO3を用いた水熱合成により可視光応答性Bi2O4、SbCl3を用いた水熱合成により可視光応答性Sb2O4の作製に成功した。さらに、混合原子価Sn3O4の超薄膜化法を検討し、構造規定剤PVPを用いた水熱合成により2nm厚さの超薄膜Sn3O4が得られ、可視光照射下における犠牲剤溶液からの水素発生に高活性であることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
混合原子価を用いた可視光応答性の発現は、従来の光触媒とは異なる原理であるため、光触媒の新たな設計指針を開拓するものである。これまで光触媒として殆ど用いられなかったSn,Bi,Sb酸化物が光触媒として使用でき、材料系の幅が大きく広がる。また、酸化物系では貴重といえる強い還元力を有していることから水分解だけでなくCO2還元反応にも有効と予想される。さらに、光触媒に留まらず、他の光機能材料である光電極や太陽電池の太陽光吸収層の材料としても使用することができる。
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