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高感度振動分光による界面反応機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25248006
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関京都大学

研究代表者

松本 吉泰  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70181790)

研究分担者 星 永宏  千葉大学, 大学院工学研究科, 教授 (30238729)
連携研究者 渡邊 一也  京都大学, 大学院理学研究科, 准教授 (30300718)
杉本 敏樹  京都大学, 大学院理学研究科, 助教 (00630782)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
47,190千円 (直接経費: 36,300千円、間接経費: 10,890千円)
2015年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2014年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2013年度: 26,520千円 (直接経費: 20,400千円、間接経費: 6,120千円)
キーワード振動分光 / 表面・界面 / 高感度化 / 電荷ダイナミックス / 光触媒 / ラマン分光 / 顕微分光 / 表面科学 / 誘導ラマン散乱 / 過渡吸収 / 酸化還元反応 / 電気化学
研究成果の概要

エネルギー問題の解決に向けた光触媒による水太陽光分解などの不均一触媒反応は物質の表面・界面で進行し、この素過程を理解することは、学術的にも実用的にもきわめて重要である。そこで、本研究は界面での反応に関与する化学種の振動状態を検出する方法の高感度化を図ると共に、表面・界面にある化学種がどのように光照射により誘起された電荷と相互作用するかについての研究を行った。
具体的な成果としては、表面プラズモン共鳴を利用することによりイリジウム表面とグラフェンとの間に挿入されたセシウムの振動を高感度で検出し、また、チタニアナノ粒子表面での水分子吸着状態と正孔トラップ能との関係を解明することに成功した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 5件、 招待講演 8件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Institute of Physics(クロアチア)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of Water Adsorption on Carrier Trapping Dynamics at the Surface of Anatase TiO2 Nanoparticles2016

    • 著者名/発表者名
      K. Shirai, *T. Sugimoto, K. Watanabe, M. Haruta, H. Kurata & Y. Matsumoto
    • 雑誌名

      Nano Lett

      巻: 16 号: 2 ページ: 1323-1327

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.5b04724

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of the Exciton Coherence Size in Organic Semiconductor by Alkyl Chain Substitution2016

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, K. Miyata, T. Sugimoto, K. Watanabe, T. Uemura, J. Takeya and Y. Matsumoto
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 120 号: 15 ページ: 295-299

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b12686

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Infrared Reflection Absorption Spectroscopy of OH Adsorption on the Low Index Planes of Pt2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Tanaka, Seiho Sugawara, Kazuhiko Shinohara, Takahiro Ueno, Shunsuke Suzuki, Nagahiro Hoshi, Masashi Nakamura
    • 雑誌名

      Electrocatalysis

      巻: 6 号: 3 ページ: 295-299

    • DOI

      10.1007/s12678-014-0245-7

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Applications of Time-Domain Spectroscopy to Electron-Phonon Coupling Dynamics at Surfaces2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsumoto
    • 雑誌名

      The Chemical Records

      巻: 14 号: 5 ページ: 952-963

    • DOI

      10.1002/tcr.201402030

    • NAID

      120005676646

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of cocatalyst on carrier dynamics of a titanate photocatalyst with layered perovskite structure2014

    • 著者名/発表者名
      M. Yabuta, T. Takayama, K. Shirai, K. Watanabe, A. Kudo, T. Sugimoto, and Y. Matsumoto
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 118 号: 20 ページ: 10972-10979

    • DOI

      10.1021/jp502775y

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Structures of water at interfaces of ice crystal films grown on metals2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsumoto
    • 学会等名
      Internal Interfaces 2016
    • 発表場所
      Marburg, Germany
    • 年月日
      2016-05-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ナノ微粒子表面増強ラマン分光法を用いた酸素還元反応中のPt基本指数面上の酸化物種検出2016

    • 著者名/発表者名
      杉村 文也, 中村 将志, 星 永宏
    • 学会等名
      電気化学会第83回大会
    • 発表場所
      吹田
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] グラフェン/アルカリ原子/Ir(111)表面におけるプラズモン励起ダイナミクス2016

    • 著者名/発表者名
      田中 駿介, 渡邊 一也, P. Marin, K. Marko, L. Predrag, 杉本 敏樹, 松本 吉泰
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 表面電気化学を用いた燃料電池用触媒の高活性化2016

    • 著者名/発表者名
      星 永宏, 中村将志
    • 学会等名
      2015年度触媒表面ワークショップ
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-03-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Heterogeneous catalysis in emergent ordering of strongly correlated protons in ice2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sugimoto, N. Aiga, Y. Otsuki, K. Watanabe and Y. Matsumoto
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Surface structures enhancing the activity for the oxygen reduction reaction on well-defined single crystal electrodes2015

    • 著者名/発表者名
      N. Hoshi and M. Makamura
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electronic excited state dynamics of graphene/Cs/Ir(111)2015

    • 著者名/発表者名
      田中 駿介, 渡邊 一也, P. Marin, K. Marko, L. Predrag, 杉本 敏樹, 松本 吉泰
    • 学会等名
      表面・界面スペクトロスコピー
    • 発表場所
      埼玉
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 顕微過渡吸収分光法による光触媒BiVO4の雰囲気下キャリアダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      薮田 光教, 則岡 慎平, J. Qingxin, 渡邊 一也, 工藤 昭彦, 杉本 敏樹、 松本 吉泰
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 非線形分光による表面吸着種の構造とダイナミックス2015

    • 著者名/発表者名
      松本吉泰
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Coherent phonons of Cs-intercalated graphene on Ir(111)2015

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe, T. Sugimoto, Y. Matsumoto, M. Petrović, M. Kralj & P. Lazć
    • 学会等名
      ECOSS-31
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金属酸化物表面における電荷トラップと反応2015

    • 著者名/発表者名
      金属酸化物表面における
    • 学会等名
      東京大学物性研短期研究会
    • 発表場所
      柏市
    • 年月日
      2015-06-24 – 2015-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金属酸化物表面における電荷トラップと反応2015

    • 著者名/発表者名
      松本吉泰
    • 学会等名
      物性研短期研究会
    • 発表場所
      柏
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Optimum trapping of photogenerated electrons in TiO2 nanoparticles controlled by water adsorption2015

    • 著者名/発表者名
      K. Shirai, T. Sugimoto, M. Haruta, H. Kurata, K. Watanabe and Y. Matsumoto
    • 学会等名
      Ultrafast Surface Dynamics
    • 発表場所
      Shiga, Japan
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 顕微過渡吸収分光法による光触媒BiVO4のキャリアダイナミクスおよび反応活性における触媒粒子凝集効果2015

    • 著者名/発表者名
      薮田 光教, 則岡 慎平, Qingxin, J, 渡邊 一也, 工藤 昭彦, 杉本 敏樹, 松本 吉泰
    • 学会等名
      日本化学会
    • 発表場所
      千葉県
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 表面光励起とダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      松本吉泰
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Water-adsorption-induced trapping of photo-generated electrons in anatase-TiOnanoparticles2014

    • 著者名/発表者名
      T. Sugimoto, K. Shirai, K. Watanabe, Y. Matsumoto
    • 学会等名
      ISSS7
    • 発表場所
      松江市
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 吸着等温線を利用した酸化チタンナノ粒子表面上の水分子吸着状態密度の解析2014

    • 著者名/発表者名
      杉本 敏樹、白井 健二、 渡邊 一也、 松本吉泰
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会
    • 発表場所
      東広島市
    • 年月日
      2014-09-21 – 2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 京都大学大学院理学研究科化学専攻 分子分光学研究室

    • URL

      http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/molspec/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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