構造規制されたカーボンナイトライドを用いた光機能性材料の創出

• 研究課題/領域番号: 24760553
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 大阪工業大学
• 研究代表者: 東本 慎也 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (70368140)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 光触媒 / カーボンナイトライド / 可視光 / 水素製造 / グリセリン / 可視光応答型光触媒 / 光有機合成 / 量子化学計算 / 光電気化学

研究概要

炭素と窒素の元素から構成される高分子カーボンナイトライド担持TiO2光触媒（CN/TiO2)は、二酸化チタン上でのシアヌル酸の熱分解によって、高表面積な光触媒の創出に成功した。CN/TiO2光触媒上での、可視光の照射によってグリセリン水溶液からの水素発生について検討した。CN/TiO2光触媒は、白金を助触媒に用いて水素生成に対する光触媒活性を示すことがわかった。また、UV-Vis, FT-IR, XPSなど各種分光学的、光電気化学的測定および量子化学計算を駆使することで、高分散に存在するmelem/melon構造が、光活性種として働き、光触媒作用のメカニズムを分子レベルで解明した。

研究成果

• [雑誌論文] Influence of metal ions on the photocatalytic activity : Selective oxidation of benzyl alcohol on iron (III) ion-modified TiO2 using visible light (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Higashimoto, R. Shirai, Y. Osano, M. Azuma, H. Ohue, Y. Sakata and H. Kobayashi
  • 雑誌名: Journal of Catalysis 巻: 311 ページ: 137-143
  • DOI: 10.1016/j.jcat.2013.11.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] A CO2 sensor using a quartz crystal microbalance coated with a sensitive membrane (2014)
  • 著者名/発表者名: Shigeki Muraoka, Yuya Kiyohara, Hiroyoshi Ohue, Shinya Higashimoto
  • 雑誌名: Electronics and Communications in Japan 巻: 97 (2) 号: 2 ページ: 20-23
  • DOI: 10.1002/ecj.11601
  • NAID: 210000173290
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective Photocatalytic Oxidation of Benzyl Amine by 02 into N-benzylidenebenzylamine on TiO2 Using Visible Light (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Higashimoto, Y. Hatada, R. Ishikawa, M. Azuma, Y. Sakata and H. Kobayashi
  • 雑誌名: Current Organic Chemistry 巻: 17 号: 21 ページ: 2374-2381
  • DOI: 10.2174/13852728113179990052
  • 査読あり
• [雑誌論文] 感応膜を修飾したQCMによるCO₂濃度センサ (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Muraoka, Y. Kiyohara, H. Oue, S. Higashimoto
  • 雑誌名: 電気学会論文誌Ｅ（センサ・マイクロマシン部門誌） 巻: 133 号: 1 ページ: 20-25
  • DOI: 10.1541/ieejsmas.133.20
  • NAID: 10031142493
  • ISSN: 1341-8939, 1347-5525
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selective dehydrogenation of aromatic alcohols photocatalyzed by Pd-deposited CdS-TiO2 in aqueous solution using visible light (2013)
  • 著者名/発表者名: Higashimoto, S., Tanaka, Y., Ishikawa, R., Hasegawa, S., Azuma, M., Ohue, H., Sakata, Y.
  • 雑誌名: Catalysis Science and Technology 巻: 3 号: 2 ページ: 400-403
  • DOI: 10.1039/c2cy20607b
  • 査読あり
• [雑誌論文] CO2 sensor using quartz crystal microbalance coated with sensitive membrane (2013)
  • 著者名/発表者名: Muraoka, S. , Kiyohara, Y., Oue, H., Higashimoto, S.
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines 巻: 133 ページ: 20-25
  • NAID: 210000173290
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of CdS nanotubes assisted by the template-free electrochemical synthesis method and their photo-electrochemical application (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Higashimoto, K. Kawamoto, H. Hirai, M. Azuma, A. Ebrahimi, M. Matsuoka, M. Takahashi
  • 雑誌名: Electrochem. Commun. 巻: 20 ページ: 36-39
  • DOI: 10.1016/j.elecom.2012.03.046
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of the charge transfer surface complex on titanium (IV) dioxide for the visible light induced chemo-selective oxidation of benzyl alcohol (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Higashimoto, S. Okada, M. Azuma, H. Ohue, T. Terai, Y. Sakata
  • 雑誌名: RSC Adv. 巻: 2 号: 2 ページ: 669-676
  • DOI: 10.1039/c1ra00417d
  • 査読あり
• [学会発表] CdS/TiO_2光触媒と可視光を利用したベンジルアルコールとニトロベンゼンからのワンポットイミン合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 仲井雄太、東本慎也、東正志、大植弘義
  • 学会等名: 日本エネルギー学会関西支部第58回研究発表会、石油学会関西支部第22回研究発表会
  • 発表場所: 近畿大学東大阪キャンパス
  • 年月日: 2013-12-06
• [学会発表] CdS/Pt/TiO_2光触媒上での可視光照射下での芳香族アルコール溶液またはグリセリン水溶液からの水素生成反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 勝浦健太、東本慎也、東正志、大植弘義
  • 学会等名: 日本エネルギー学会関西支部第58回研究発表会、石油学会関西支部第22回研究発表会
  • 発表場所: 近畿大学東大阪キャンパス
  • 年月日: 2013-12-06
• [学会発表] カーボンナイトライド修飾二酸化チタン光触媒を用いたグリセリンをプロトン源とした水素生成およびニトロベンゼンの光還元反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川西龍也、東本慎也、東正志
  • 学会等名: 第6回触媒表面化学研究発表会
  • 発表場所: 関西大学吹田キャンパス
  • 年月日: 2013-11-01
• [学会発表] CdS担持Pt/TiO2光触媒を用いた可視光照射下での芳香族アルコール溶液からの水素生成反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 勝浦健太、東本慎也、東正志
  • 学会等名: 第6回触媒表面化学研究発表会
  • 発表場所: 関西大学吹田キャンパス
  • 年月日: 2013-11-01
• [学会発表] TiO_2光触媒を用いた可視光照射下でのベンジルアミンの選択的酸化反応 : 各種金属イオンの担持効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 四間隆基、東本慎也、東正志
  • 学会等名: 第6回触媒表面化学研究発表会
  • 発表場所: 関西大学吹田キャンパス
  • 年月日: 2013-11-01
• [学会発表] CdS担持TiO_2光触媒上での芳香族アルコールとニトロベンゼンからのワンポットイミン合成における反応機構の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 仲井雄太、東本慎也、東正志
  • 学会等名: 第6回触媒表面化学研究発表会
  • 発表場所: 関西大学吹田キャンパス
  • 年月日: 2013-11-01
• [学会発表] コロイド法によるCIS/TiO2薄膜の作製と太陽電池への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 東本慎也、乾成樹、東正志
  • 学会等名: 2013年電気化学会秋季大会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2013-09-28
• [学会発表] CdS/TiO_2光触媒と可視光を利用したベンジルアルコールとニトロベンゼンからのワンポットイミン合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 仲井雄太、東本慎也、東正志
  • 学会等名: 第112回触媒討論会
  • 発表場所: 秋田大学
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] 可視光と光触媒を利用した芳香族アルコール選択変換反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 東本慎也
  • 学会等名: 第7回触媒道場
  • 発表場所: ニュー砂丘荘
  • 年月日: 2013-09-06
• [学会発表] アナターゼ(101)表面におけるベンジルアルコールの選択的光酸化反応に関するDFT計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林久芳、東本慎也
  • 学会等名: 第111回触媒討論会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] カーボンナイトライド担持窒素ドープ型二酸化チタン光触媒上でのグリセリンからの水素生成反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 疋田晃志、東本慎也、酒多喜久
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] 湿式法によるCIS/TiO_2薄膜の作製と太陽電池への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 東本慎也、乾成樹、東正志
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] カーボンナイトライド担持窒素ドープ型二酸化チタン光触媒上でのグリセリンからの水素生成反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 疋田晃志，東本慎也，酒多喜久
  • 学会等名: 日本化学会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（滋賀県）
• [学会発表] 湿式法によるCIS/TiO2薄膜の作製と太陽電池への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 東本慎也，乾成樹，東正志
  • 学会等名: 日本化学会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス（滋賀県）
• [学会発表] アナターゼ (101)表面におけるベンジルアコールの選択的光酸化反応に関するDFT計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林久芳，東本慎也
  • 学会等名: 触媒学会
  • 発表場所: 関西大学 千里山キャンパス（大阪府）
• [学会発表] 可視光応答型二酸化チタン光触媒を用いたバイオマス資源からの水素生成反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 疋田晃志、東本慎也、酒多喜久、東正志、大植弘義
  • 学会等名: 第110回触媒討論会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] 二酸化チタンと可視光を利用する芳香族アルコール選択変換反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 東本慎也
  • 学会等名: 第110回触媒討論会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] 二酸化チタンと可視光を利用する芳香族アルコール選択変換反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 東本慎也
  • 学会等名: 触媒学会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス（福岡県）
• [学会発表] 可視光応答型二酸化チタン触媒を用いたバイオマス資源からの水素生成反応 (2012)
  • 著者名/発表者名: 疋田晃志，東本慎也，酒多善久 ，東正志，大植弘義
  • 学会等名: 触媒学会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス（福岡県）
• [学会発表] 可視光と光触媒を利用した芳香族アルコール選択変換反応
  • 著者名/発表者名: 東本慎也
  • 学会等名: 第7回触媒道場（触媒学会）
  • 発表場所: ニュー砂丘荘（鳥取市）
• [学会発表] CdS/TiO2光触媒と可視光を利用したベンジルアルコールとニトロベンゼンからのワンポットイミン合成
  • 著者名/発表者名: 仲井雄太，東本慎也，東正志
  • 学会等名: 第112回触媒討論会（触媒学会）
  • 発表場所: 秋田大学（秋田市）
• [学会発表] コロイド法によるCIS/TiO2薄膜の作製と太陽電池への応用
  • 著者名/発表者名: 東本慎也，乾成樹，東正志
  • 学会等名: ２０１３年電気化学会秋季大会
  • 発表場所: 東京工業大学（目黒区）
• [学会発表] CdS/TiO2光触媒と可視光を利用したベンジルアルコールとニトロベンゼンからのワンポットイミン合成
  • 著者名/発表者名: 仲井雄太，東本慎也，東正志，大植弘義
  • 学会等名: 日本エネルギー学会関西支部第58回研究発表会、石油学会関西支部第22回研究発表会
  • 発表場所: 近畿大学（東大阪市）
• [学会発表] CdS/Pt/TiO2光触媒上での可視光照射下での芳香族アルコールまたはグリセリン溶液からの水素生成反応
  • 著者名/発表者名: 勝浦健太，東本慎也，東正志，大植弘義
  • 学会等名: 日本エネルギー学会関西支部第58回研究発表会、石油学会関西支部第22回研究発表会
  • 発表場所: 近畿大学（東大阪市）
• [学会発表] CdS担持TiO2光触媒上での芳香族アルコールとニトロベンゼンからのワンポットイミン合成における反応機構の検討
  • 著者名/発表者名: 仲井 雄太、東本 慎也、東 正志
  • 学会等名: 近畿化学協会触媒・表面部会 第6回触媒表面化学研究発表会
  • 発表場所: 関西大学（吹田市）
• [学会発表] TiO2光触媒を用いた可視光照射下でのベンジルアミンの選択的酸化反応：各種金属イオンの担持効果
  • 著者名/発表者名: 四間 隆基、東本 慎也、東 正志
  • 学会等名: 近畿化学協会触媒・表面部会 第6回触媒表面化学研究発表会
  • 発表場所: 関西大学（吹田市）
• [学会発表] CdS担持Pt/TiO2光触媒を用いた可視光照射下での芳香族アルコール溶液からの水素生成反応
  • 著者名/発表者名: 勝浦 健太、東本 慎也、東 正志
  • 学会等名: 近畿化学協会触媒・表面部会 第6回触媒表面化学研究発表会
  • 発表場所: 関西大学（吹田市）
• [学会発表] カーボンナイトライド修飾二酸化チタン光触媒を用いたグリセリンをプロトン源とした水素生成およびニトロベンゼンの光還元反応
  • 著者名/発表者名: 川西 龍也、東本 慎也、東 正志
  • 学会等名: 近畿化学協会触媒・表面部会 第6回触媒表面化学研究発表会
  • 発表場所: 関西大学（吹田市）
• [図書] ベーシックマスター物理化学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 東本慎也、松岡雅也(第14章担当)
  • 出版者: オーム社
• [図書] ベーシックマスター 物理化学 （第１４章 担当） (2012)
  • 著者名/発表者名: 東本慎也，松岡雅也
  • 出版者: オーム社