| 研究課題/領域番号 |
21K20556
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0502:無機・錯体化学、分析化学、無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
加藤 大地 京都大学, 工学研究科, 助教 (40906921)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 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 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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 | 光触媒 / 酸塩化物 / 複合アニオン / 複合アニオン化合物 / 酸ハロゲン化物 / バンド構造制御 / 蛍石ブロック |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ダブル蛍石層に代わる新たなビルディングブロックとして拡張蛍石層(一般式[MsO2s-2])に着目し、これらの新しいビルディングブロックを有する酸ハロゲン化物光触媒の開発を目的とする。申請者がこれまで培った知見を活かして、蛍石層の拡張が電子状態や活性に与える影響を、実験・理論の両面から解明することで、高効率な光触媒の設計指針を確立する。
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| 研究成果の概要 |
近年層状酸ハロゲン化物のファミリーが、高効率かつ安定な水分解光触媒 の候補として注目を集めている。これらの電子状態がBi2O2のような２層（ダブル）蛍石層に支配されてしまっていることから、本研究では蛍石層の拡張（分厚い蛍石層の開発）に着目することで物質開発を行った。研究成果として、３層蛍石層を有するBi2MO4Cl（M = Y, La, Bi）に対する、様々なカチオンドープ・固溶体形成による光触媒特性の制御や６層蛍石類似ブロックを有する新構造の発見などを達成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水分解光触媒は、クリーンでサスティナブルな水素生成方法として注目を集めている。今回我々は、近年高効率な光触媒として注目されている酸塩化物光触媒において、蛍石ブロックの拡張に着目した新しい物質設計の方針によって、複数の新規酸塩化物型光触媒の設計に成功した。この成果は、今後の高効率な光触媒開発につながることが期待できる。
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