| 研究課題/領域番号 |
21K04692
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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26040:構造材料および機能材料関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
渡邊 源規 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 准教授 (60700276)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 有機無機ハイブリッド / ナノシート / 剥離剤 / 光触媒 / 水分解 / 水素製造 / 色素増感 / 可視光 / 水素生産 / 可視光応答 / ハイブリッド |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ナノシートの剥離には剥離剤を用いるが、分散形態では剥離剤がナノシートに吸着した形となる。従って、色素増感能を有する剥離剤でナノシートを分散できれば、分散型色素担持ナノシートの開発が達成できる。本研究は剥離剤に色素増感能を持たせた新規剥離剤の開発と、それら材料を用いた層状化合物からの色素担持型ナノシートの合成を実現し、色素担持型ナノシートを用いた光触媒反応への展開を行う。
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| 研究成果の概要 |
ナノシートまた色素担持ナノシートを使用し、犠牲剤存在下、全光照射下、光水分解反応を行った。水素の発生を確認したが、色素担持ナノシートは水素生成効率がかなり低いことも観測された。反応後、青色の色素担持ナノシートは白色に変色したことも観測され、色素剥離剤が分解したことが分かった。光反応後色素剥離剤を表すピークが観測され、光照射により分解反応が進行したものと考えられる。以上、本研究では色素増感能を有する剥離剤でナノシートの分散に成功したが、色素担持型ナノシートを用いた光触媒反応への展開を行った。今後はより安定な色素を用いて、ナノシートによる高安定・高活性色素増感型光触媒への展開が期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
分散・剥離部位を有する従来の有機材料に色素増感部位を組み合わせ、色素増感能を有する分散されたナノシート光触媒を開発する研究はこれまでに報告がない。本系で開発する色素は剥離部位（カチオン部位または水酸基部位）・分散部位（アルキル基）を持たせるため、無機層状化合物を剥離後、ナノシートを溶液中に分散可能である。無機層状化合物光触媒系に幅広く適用できるので、学術的意義は極めて大きい。
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