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新機能素材としてのグラフィティックカーボンナイトライド薄膜

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ0959
補助金の研究課題番号 22J14753 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分28030:ナノ材料科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

呉 念念  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードgraphitic carbon nitride / doping / photocurrent / GCN / Film / CVD / mechanical properties / broad optical absorption
研究開始時の研究の概要

I develope a straightforward and effective method to produce GCN-C films with a desirable energy band structure in a dual-zone CVD setup. Notably, the GCN-C films exhibit wider visible light absorption, narrow energy band gap, and up to 5 orders of magnitude higher electrical conductivity than pure GCN films. These excellent properties make GCN-C film ideal for high-performance photodetectors, with a photocurrent on/off ratio under visible light for the first time. We expect our strategy to have a widespread impact due to its simplicity and versatility in polymeric semiconductors.

研究実績の概要

We developed photoelectrochemical water splitting using as photoanode a thin film of graphitic carbon nitride containing graphitic carbon domains, prepared by vapor deposition of melamine with glucose. The graphitic carbon domain, whose content is modulable over a wide range, enhances the visible light absorption, electrical conductivity, and electron-hole separation. And optimizing it for visible light (420 nm) water splitting. the observation was the residence of radicals in the gCN films containing gC domains even in the dark at ambient temperatures, which possibly facilitate the evolution of oxygen from the photoanode surface. These properties position the gCN-co-gC film as a high-performance PEC system, achieving high photocurrent.

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Graphitic Carbon Nitride Thin Films for Electrical and Optical Applications2024

    • 著者名/発表者名
      Niannian Wu
    • 学会等名
      CEMSupra
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Carbon Nitride/Carbon Hybrid Thin Films as a Novel Electronic Material2023

    • 著者名/発表者名
      Niannian Wu
    • 学会等名
      Seventh International Symposium Frontiers in Polymer Science 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Carbon-doped Graphitic Carbon Nitride Films for Optical and Electrical Applications.2022

    • 著者名/発表者名
      Wu Niannian、 Nobuhiko Mitoma、 Takuzo Aida
    • 学会等名
      The 102ed Chemical Society of Japan Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

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