金属酸窒化物光触媒の精密構造物性： 構造からバンドギャップは予想できるか？

• 研究課題/領域番号: 25630365
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 触媒・資源化学プロセス
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 八島 正知 東京工業大学, 大学院理工学研究科, 教授 (00239740)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
• キーワード: 光触媒 / 結晶構造 / 精密構造物性 / 構造解析

研究概要

本課題では，金属酸窒化物の結晶構造，電子密度分布，電子構造および光学的性質を調べた。アンモニア流中で金属酸化物を加熱することによりペロブスカイト型酸窒化物を合成した。金属酸窒化物の放射光X線回折データを、リートベルトおよび最大エントロピー法により解析した。紫外可視反射スペクトルにより見積もったバンドギャップと電子密度分布、電子構造、結晶構造の関係を考察した。

研究成果

• [雑誌論文] Structural Origin of the Anisotropic Thermal Expansion of a K2NiF4-type Oxide CaErAlO4 through Interatomic Distances (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Omoto, M. Yashima and J. R. Hester
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 43, [4] ページ: 515-517
  • NAID: 130004868082
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin of the Anisotropic Thermal Expansion in CaYAlO4 (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Omoto and M. Yashima
  • 雑誌名: Applied Physics Express 7 巻: [3] ページ: 37301-37301
  • NAID: 210000137040
  • 査読あり
• [雑誌論文] セラミックスの酸化物イオン拡散経路と伝導機構-高いイオン伝導度と触媒活性の構造的要因を探る (2014)
  • 著者名/発表者名: 八島正知
  • 雑誌名: FC Report 巻: 32 [1] ページ: 22-27
  • NAID: 40019953995
• [雑誌論文] Diffusion Path and Conduction Mechanism of Protons in Hydroxyapatite (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Yashima, N. Kubo, K. Omoto, H. Fujimori, K. Fujii and K. Ohoyama
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 118 [10] ページ: 5180-5187
  • 査読あり
• [雑誌論文] A New Perovskite-Related Structure Family of Oxide-Ion Conducting Materials NdBaInO4 (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Fujii, Y. Esaki, K. Omoto, M. Yashima, A. Hoshikawa, T. Ishigaki and H. R. Hester
  • 雑誌名: Chem. Mater 巻: 26, [8] ページ: 2488-2491
  • 査読あり
• [雑誌論文] Origin of the Anisotropic Thermal Expansion in CaYAlO4 (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Omoto and M. Yashima
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 7（037301） 号: 3 ページ: 1-4
  • DOI: 10.7567/apex.7.037301
  • NAID: 210000137040
  • 査読あり
• [雑誌論文] セラミックスの酸化物イオン拡散経路と伝導機構 －高いイオン伝導度と触媒活性の構造的要因を探る― (2014)
  • 著者名/発表者名: 八島 正知
  • 雑誌名: FC Report 巻: 32 ページ: 22-27
  • NAID: 40019953995
• [雑誌論文] Crystal Structure, Optical Properties and Electronic Structure of Calcium Strontium Tungsten Oxynitrides CaxSr1-xWO2N (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Yashima, U. Fumi, H. Nakano, K. Omoto and J. R. Hester
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 117, [36]
  • 査読あり
• [学会発表] ペロブスカイト型酸窒化物光触媒 BaTaO2N-SrWO2Nの合成、結晶構造と評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 日比野圭佑、島田和歩、藤井孝太郎、大島崇義、前田和彦、石谷治、八島正知
  • 学会等名: 日本セラミックス協会年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学(日吉キャンパス)
• [学会発表] ペロブスカイト型酸窒化物 ANbO2N(A=Ba, Sr)の結晶構造と電子密度の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 島田和歩、後藤遊、藤井孝太郎、八島正知、関川知宏、尾本和樹、石垣徹、星川晃範
  • 学会等名: 日本セラミックス協会年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学(日吉キャンパス)
• [学会発表] 海外施設を利用した、クリーンエネルギーのためのセラミック材料の結晶構造の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 八島正知
  • 学会等名: 物性研究所短期研究会
  • 発表場所: 物性研究所
  • 招待講演
• [学会発表] ペロブスカイト型酸窒化物光触媒BaTaO2N-SrWO2Nの合成、結晶構造と評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 日比野圭佑、島田和歩、藤井孝太郎、大島崇義、前田和彦、石谷治、八島正知
  • 学会等名: 日本セラミックス協会年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学（日吉キャンパス）
• [学会発表] ペロブスカイト型酸窒化物ANbO2N(A=Ba, Sr)の結晶構造と電子密度の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 島田和歩、後藤遊、藤井孝太郎、八島正知、関川知宏、尾本和樹、石垣徹、星川晃範
  • 学会等名: 日本セラミックス協会年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学（日吉キャンパス）
• [学会発表] イオン伝導性セラミックス、強誘伝体および光触媒の結晶構造と機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 八島正知
  • 学会等名: 第3回新機能無機物質探索研究センターシンポジウム
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-08-19
  • 招待講演
• [学会発表] Precise Crystal-Structure Analysis of Ion-Conducting Ceramic Materials and Oxynitride Photocatalysts by Neutron Powder Diffraction (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Yashima, K. Fujii
  • 学会等名: Australia-Japan-Sharing Science with Neutrons
  • 発表場所: The Australian Nuclear Science and Technology Organisation Australia
  • 招待講演
• [学会発表] 新規カルシウムストロンチウムタングステン酸窒化物 CaxSr1-xWO2Nの合成、結晶構造、光学的性質および電子構造〔結晶構造に基づいた新規光触媒の開発 : 循環型エネルギー源を目指して〕 (2013)
  • 著者名/発表者名: 八島正知
  • 学会等名: 環境科学会2013年会
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター
  • 招待講演
• [学会発表] Precise structure analysis of green ceramic materials up to 1850 K (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Yashima
  • 学会等名: Light and Particle Beams in Materials Science (LPBMS 2013)
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center
  • 招待講演
• [学会発表] Precise Structure Analysis of Ceramic Materials : Structure-Property Correlation through the Chemical Bonding and Ion-Diffusion Pathway (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Yashima
  • 学会等名: Collaborative Conference on 3D & Materials Research
  • 発表場所: Ramada Plaza Jeju Hotel Jeju, South Korea
  • 招待講演
• [学会発表] 新規カルシウムストロンチウムタングステン酸窒化物CaxSr1-xWO2Nの合成、結晶構造、光学的性質および電子構造〔結晶構造に基づいた新規光触媒の開発：循環型エネルギー源を目指して〕 (2013)
  • 著者名/発表者名: 八島 正知
  • 学会等名: 環境科学会2013年会
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター
  • 招待講演
• [学会発表] Precise Structure Analysis of Ceramic Materials: Structure-Property Correlation through the Chemical Bonding and Ion-Diffusion Pathway (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Yashima
  • 学会等名: Light and Particle Beams in Materials Science (LPBMS 2013)
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center
  • 招待講演
• [学会発表] Precise Structure Analysis of Ceramic Materials: Structure-Property Correlation through the Chemical Bonding and Ion-Diffusion Pathway (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Yashima,
  • 学会等名: Collaborative Conference on 3D & Materials Research
  • 発表場所: Ramada Plaza Jeju Hotel Jeju,South Korea
  • 招待講演
• [学会発表] イオン伝導性セラミックス、強誘伝体および光触媒の結晶構造と機能
  • 著者名/発表者名: 八島 正知
  • 学会等名: 第3回新機能無機物質探索研究センターシンポジウム
  • 発表場所: 東北大学
  • 招待講演