ＩＳ法と光触媒反応からなる熱－光化学ハイブリッド水素製造プロセスの開発

• 研究課題/領域番号: 24686107
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: エネルギー学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 萩原 英久 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30574793)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円); 2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2012年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
• キーワード: ISプロセス / 水素 / 光触媒 / 水分解

研究成果の概要

近年、エネルギー問題を解決するため、水分解による水素製造が精力的に研究されている。熱化学水素製造法の一つであるIS法は、三つの化学反応を組み合わせて水を分解するプロセスであり、反応速度の向上が課題である。本研究では、IS法の熱反応の一つであるヨウ化水素(HI)分解に高い活性を示す光触媒を探索するとともに、HIの光分解活性を支配する因子の解明を目指した。その結果、Ta系複合酸化物の一つであるKTaO3がHI光分解に高い活性を示し、Pt等の助触媒を担持することでI-の酸化反応が促進され、活性が大きく向上することが明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] Modification Effect of meso-Hexakis(pentafluorophenyl) [26]Hexaphyrin Aggregates on the Photocatalytic Water Splitting (2014)
  • 著者名/発表者名: Hidehisa Hagiwara, Motonori Watanabe, Takeshi Daio, Shintaro Ida and Tatsumi Ishihara
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 50 号: 83 ページ: 12515-12518
  • DOI: 10.1039/c4cc05127k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of an oxysulfide of bismuth Bi2O2S and its photocatalytic activity in a Bi2O2S/In2O3 composite (2014)
  • 著者名/発表者名: Pacquette, A.L., Hagiwara, H., Ishihara, T., Gewirth, A.A.
  • 雑誌名: Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 巻: 277 ページ: 27-36
  • DOI: 10.1016/j.jphotochem.2013.12.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spacer Effects in Metal-Free Organic Dyes for Visible-Light-Driven Dye-Sensitized Photocatalytic Hydrogen Production (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., Hagiwara, H., Iribe, A., Ogata, Y., Shiomi, K., Staykov, A., Ida, S., Tanaka, K., Ishihara, T.
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry A 巻: 2 号: 32 ページ: 12952-12961
  • DOI: 10.1039/c4ta02720e
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ carbonization of a soft-template to directly synthesize crystalline mesoporous metal oxides with high surface areas (2014)
  • 著者名/発表者名: Guo, L., Ida, S., Daio, T., Hagiwara, H., Ishihara, T.
  • 雑誌名: New Journal of Chemistry 巻: 38 号: 12 ページ: 5846-5855
  • DOI: 10.1039/c4nj01034e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct soft-templating route to crystalline mesoporous transition-metal oxides (2014)
  • 著者名/発表者名: Guo, L., Ida, S., Hagiwara, H., Daio, T., Ishihara, T.
  • 雑誌名: Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 巻: 451 ページ: 136-143
  • DOI: 10.1016/j.colsurfa.2014.03.059
  • 査読あり
• [学会発表] 光触媒によるヨウ化水素水溶液からの水素生成反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 萩原英久・伊田進太郎・石原達己
  • 学会等名: 石油学会 第64回研究発表会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 年月日: 2015-05-26 – 2015-05-27
• [学会発表] 光触媒によるヨウ化水素水溶液からの水素生成反応 (2015)
  • 著者名/発表者名: 萩原英久・伊田進太郎・石原達己
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 光触媒によるヨウ化水素水溶液からの水素生成反応(3) 助触媒の効果 (2015)
  • 著者名/発表者名: 萩原英久・柿木亮太・酒井孝明・伊田進太郎・石原達己
  • 学会等名: 第115回触媒討論会
  • 発表場所: 成蹊大学
  • 年月日: 2015-03-23 – 2015-03-24
• [学会発表] 光触媒によるヨウ化水素水溶液からの水素生成反応(2)Ta系複合酸化物の光触媒活性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 萩原英久・酒井孝明・伊田進太郎・石原達己
  • 学会等名: 第114回触媒討論会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
  • 年月日: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [学会発表] 光触媒によるヨウ化水素水溶液からの水素生成反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 萩原英久・酒井孝明・伊田進太郎・石原達己
  • 学会等名: 第113回触媒討論会
  • 発表場所: ロワジールホテル豊橋（愛知県豊橋市）
• [備考]
  • URL: http://www.cstf.kyushu-u.sc.jp/~ishihara-lab/index2.html