水分解光触媒の高機能化のための能動的光励起キャリア制御

• 研究課題/領域番号: 24K01594
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分36020:エネルギー関連化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 加藤 英樹 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (60385515)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2025年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2024年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
• キーワード: 人工光合成 / 水素製造 / 表面修飾 / 電子トラップ

研究開始時の研究の概要

光触媒の革新的な高機能化を実現を成し遂げるために，光励起キャリアの量と質の改善に注目し“後付け局所電場の導入による効果的な電荷分離”および“微粒子担持による能動的なキャリア制御”を検討する。“後付け局所電場の導入による効果的な電荷分離”では，独自の後付けの局所電場導入により電荷分離を促進して，粒子内から表面における光励起キャリア量の増大を実現する。“微粒子担持による能動的なキャリア制御”では，表面に到達した光励起キャリアを効率良く利用するために，還元力・酸化力を損なわずに反応サイトへ導くための新しい表面修飾法の開拓を行う。