| 研究課題/領域番号 |
21K05230
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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 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
佐俣 博章 神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (90265554)
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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 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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 | 無機化合物 / 多元系酸化物 / 液相中合成 / 波長変換 / アップコンバージョン / 光物性 / 無機材料 / 水素製造 / 太陽光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
CO2の排出量と吸収量の差し引きをゼロにするカーボンニュートラルの実現にとって、利用時にCO2を排出しない水素エネルギーは重要な役割を果たすと考えられる。この水素を製造する一つの手法として、太陽光と光触媒による水の分解がある。本研究は、この水素製造システムで使用する、可視光を紫外光に波長変換する新しい材料の開発を目的とする。熱的・化学的安定性が高い無機化合物を対象として、実際に物質の合成と特性の評価を行うことで新材料の開発を目指す。特に、波長変換特性と光源の光強度の関係を評価することで、波長変換型光触媒が太陽光を利用した水素製造にとって有効な手段となり得るかどうかを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、複数の元素で構成される多元系無機化合物を対象として、長波長光から短波長光を作り出す新しいアップコンバージョン蛍光体の開発を目指した。そのために、さまざま手法で実際に物質を合成し、得られた試料の原子配列や光学的性質の評価と解析を行った。
その結果、対象物質に対して適切なイオンを共添加することが、赤外光から可視光を生成するなどの波長変換特性の大幅な改善を可能にするとともに、利用できる光の波長域の拡張を可能にするなどの研究成果を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で得られた成果は、将来的に太陽光から効率よく紫外光を生成するために必要となる有益な材料設計の指針となる。水素エネルギーは使用時に二酸化炭素を排出しないが、製造時には一般的に二酸化炭素の排出が伴う。本研究で得られたような学術的な成果の積み重ねが、製造過程で二酸化炭素を排出しない、太陽光と光触媒を利用した水分解による水素製造を可能にし、将来的なカーボンニュートラルの実現に寄与するものと考えられる。
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