助触媒上へのキャリア移動を結晶面で制御する最高活性光触媒の学理解明

• 研究課題/領域番号: 25K01882
• 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: 山口大学
• 研究代表者: 吉田 真明 山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (00582206)
• 研究分担者: 酒多 喜久 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (40211263) ; 山方 啓 岡山大学, 先鋭研究領域, 教授 (60321915) ; 近藤 寛 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (80302800)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2028年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2027年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2025年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
• キーワード: 水分解光触媒 / 助触媒 / キャリア移動 / In-situ 観測 / 結晶面

研究開始時の研究の概要

本研究は、太陽光を用いた水分解反応において極めて高い活性を示す光触媒材料に対し、水素生成や酸素生成の助触媒への励起キャリア移動を結晶面ごとに分離・直接観測することで、キャリア移動の指向性制御に関わる基礎学理を明らかにすることを目的とした。申請者が独自に開発したIn-situ赤外分光および全元素X線吸収分光法を用いることで、助触媒界面の電子状態変化を捉え、高効率な水分解光触媒設計に資する指針を構築することを目指していく。本研究で得られた知見は、触媒化学・材料科学への波及的展開も期待される。