| 研究課題/領域番号 |
20K05675
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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36010:無機物質および無機材料化学関連
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| 研究機関 | 大東文化大学 (2022)
群馬工業高等専門学校 (2020-2021) |
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研究代表者 |
平 靖之 大東文化大学, 経営学部, 准教授 (40369939)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022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)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020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 | 光触媒 / 希土類元素 / 可視光応答 / 酸化物 / ペロブスカイト / 可視光応答化 / セラミックス / 希土類 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光触媒は光を吸収して化学反応を促進する物質である。代表的な光触媒活性物質として知られている二酸化チタンは，紫外光を照射することで活性を示すが，可視光には応答しない。太陽光や室内灯などの可視光を効率良く利用するために，可視光応答型の光触媒の開発が求められている。本研究では，ペロブスカイト型酸化物BaCeO3に希土類イオンを添加することで光触媒の可視光応答化を目指す。
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| 研究成果の概要 |
希土類であるセリウムを含むペロブスカイト型酸化物BaCeO3は，紫外光を照射することにより光触媒活性を示すものの，可視光には応答しないことが知られている。本研究では，このBaCeO3に異なる希土類イオンを置換固溶させることで，紫外光にしか応答しなかった光触媒の可視光応答化を目指す。希土類含有ペロブスカイト型固溶体BaCe1－xRxO3（R = 希土類）について，試料合成に固相法および液相法を駆使することで試料の結晶構造，化学組成，形態を制御し，未だ解明されていないBaCe1－xRxO3の光触媒活性を明らかにし，希土類化合物群における可視光応答型光触媒探索の新たな指針を掲げることを目指している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高い光触媒活性を示す二酸化チタンは紫外光でしか機能しないため，太陽エネルギーや室内灯などの豊富に存在する可視光を効率良く利用することが出来ない。そのため，可視光によって駆動する光触媒の開発が切望されているが，これまで調べられた可視光応答型光触媒の性能は実用レベルには到底及ばないほど低く，新物質の更なる探索が急務である。本研究では，これまでほとんど注目されていない希土類元素を含む光触媒に関する研究で
あり，新たな物質探索の指針の一つとなり得る。また，試料の合成プロセスを検討することで性能を向上させることに成功しており，材料化学分野にも新たな知見を与えている。
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