| 研究課題/領域番号 |
21H02050
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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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| 審査区分 |
小区分36020:エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
吉田 真明 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (00582206)
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| 研究分担者 |
酒多 喜久 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (40211263)
山方 啓 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (60321915)
長坂 将成 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 助教 (90455212)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2021年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
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| キーワード | 光触媒 / 水分解 / 水素製造 / 酸素生成 / 赤外分光 / X線分光 / In-situ測定 / 水分解触媒 / オペランド観測 / X線吸収分光 / 赤外吸収分光 / 電気化学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水分解光触媒は、太陽光により水から水素を製造することができるため、クリーンなエネルギーシステムを構築できるものと期待されています。本研究では、赤外光とX線を用いて光触媒の反応過程を調べることを目的にしています。本研究で、光触媒反応を阻害している要因を明らかにできれば、より高効率な光触媒材料を開発していけるものと考えています。
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| 研究成果の概要 |
持続可能な社会を構築するため、太陽光から水素を製造する研究が進められている。その方法の一つとして、太陽光を利用して水を分解する光触媒が注目されている。光触媒は太陽光を吸収すると、励起電子・ホールといったキャリアが生成され、キャリアが反応サイトに移動することで、水を水素・酸素に分解する。そこで本研究では、吸着CO分子をプローブとしたin-situ表面増強赤外分光法により、反応サイトであるPt助触媒上への励起キャリア移動を観測した。その結果、シリコン光触媒（光電極）やTiO2光触媒からPt水素生成助触媒へのキャリア移動を観測することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、吸着CO分子をプローブとした赤外吸収分光法により、光触媒からPt水素生成助触媒への励起キャリア移動を観測することに成功した。これまで、光触媒の研究開発にはガスクロマトグラフィーによる生成ガスの観測で判断することが多かったが、本研究では分光学的に光触媒活性を議論する可能性を見出したことに学術的意義がある。光触媒の高効率化は実用化をしていく上で必須であり、本研究を高効率光触媒の開発へ活かすことができれば社会的意義は大きいものと考えている。
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