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水の完全分解反応に高い効率を示す次世代型光触媒系構築の基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 26410243
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機工業材料
研究機関山口大学

研究代表者

酒多 喜久  山口大学, 創成科学研究科, 教授 (40211263)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード光触媒 / 水分解 / 混合酸化物 / 高活性化 / 金属イオン添加 / 調製条件 / 光触媒機構 / 錯体重合法 / チタン酸ストロンチウム / 照射光強度依存性 / 酸化インジウム / H2O完全分解反応 / チタン混合酸化物 / 可視光応答性 / H2O酸化 / 水の完全分解 / 前駆体 / 高分子配位子 / Ba-Ta混合酸化物 / Sr-Nb混合酸化物
研究成果の概要

酸化物光触媒のH2O分解反応に対する機構解明と光触媒特性向上を目的として、以下の4つの項目の検討を行なった。第一にGa2O3光触媒について、H2O分解反応の見かけの量子収率と照射光強度変化による反応特性変化より光触媒中で生成した電子・正孔の反応挙動の検討、第二にH2O分解反応に対して錯体重合法による混合酸化物光触媒の調製条件の最適化の検討、第三にSrTiO3光触媒において金属イオン添加によるH2O分解反応の高活性化に関しての条件の検討、第四にIn2O3光触媒によるH2O光酸化反応で、光触媒活性向上を目指した金属イオン添加効果の検討、これらの検討より酸化物光触媒の高活性化について知見を得た。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (30件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Visible Light-Induced Photocatalysis on Carbon Nitride Deposited Titanium Dioxide: Hydrogen Production from Sacrificial Aqueousw Solutions2017

    • 著者名/発表者名
      S. Higashimoto, K. Hikita, M. Azuma, M. Yamamoto, M. Takahashi, Y. Sakata, M. Matsuoka, and H. Kobayashi
    • 雑誌名

      Chin. J. Chem

      巻: 35 号: 2 ページ: 165-172

    • DOI

      10.1002/cjoc.201600409

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Flux-mediated doping of SrTiO3 photocatalysts for efficient overall water splitting2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ham, T. Hisatomi, Y. Goto, Y. Moriya, Y. Sakata, A. Yamakata, J. Kubota, K. Domen
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. A

      巻: 4 号: 8 ページ: 3027-3033

    • DOI

      10.1039/c5ta04843e

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Turning the selectivity toward CO evolution in the photocatalytic conversion of CO2 with H2O through the modification of Ag-loaded Ga2O3 with a ZnGa2O4 layer2016

    • 著者名/発表者名
      Z. Wang, K. Teramura, Z. Huang, S. Hosokawa, Y. Sakata, T. Tanaka
    • 雑誌名

      Catal. Sci. Tech.

      巻: 6 号: 4 ページ: 1025-1032

    • DOI

      10.1039/c5cy01280e

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic property of metal ion added SrTiO3 to Overall H2O splitting2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Sakata, Yoshiko Miyoshi, Tatsuya Maeda, Kohki Ishikiriyama, Yuki Yamazaki, Hayao Imamura, Yeilin Ham, Takashi Hisatomi, Jun Kubota, Akira Yamakata, Kazunari Domen
    • 雑誌名

      Applied Catalysis A: General

      巻: 印刷中 ページ: 227-232

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2015.12.013

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photocatalysis of titanium dioxide modified by interfacial surface complexes (ISC) with different substituted group2015

    • 著者名/発表者名
      Shinya Higashimoto, Takuya Nishi; Miki Yasukawa; Masashi Azuma, Yoshihisa Sakata, Hisayoshi Kobayashi
    • 雑誌名

      J. Catal.

      巻: 329 ページ: 286-290

    • DOI

      10.1016/j.jcat.2015.05.010

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Remarkably High Apparent Quantum Yield to Overall Photocatalytic H2O Splitting Achieved by Utilizing Zn Ion Added Ga2O3 Prepared with Dilute CaCl2 solution2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa.Sakata, Takuya. Hayashi, Ryo. Yasunaga, Nobuyuki. Yanaga, Hayao. Imamura
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 51 号: 65 ページ: 12935-12938

    • DOI

      10.1039/c5cc03483c

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Morphology Sensitive Trapping States of Photogenerated Charge Carriers on SrTiO3 Particles Studied by Time-resolved Visible to mid-IR Absorption Spectroscopy: the Effects of Molten Salt Flux Treatments2015

    • 著者名/発表者名
      A. Yamakata, H. Yeilin, M. Kawaguchi, T. Hisatomi, J. Kubota, Y. Sakata, K. Domen
    • 雑誌名

      J. Photochem.Photobio. A Chem.

      巻: 313 ページ: 168-175

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2015.05.016

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ga2O3光触媒によるH2O完全分解反応に対しての活性向上の取り組み2014

    • 著者名/発表者名
      酒多喜久
    • 雑誌名

      触媒

      巻: 56 ページ: 250-256

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] One -pot synthesis of imine from benzyl alcohol and nitrobenzene on visible-light responsive CdS-TiO2 photocatalysts2014

    • 著者名/発表者名
      S. Higashimoto, Y. Nakai, M. Azuma, M. Takahashi, Y. Sakata
    • 雑誌名

      RSC Advance

      巻: 4 ページ: 37662-37668

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Doping Technique that Suppresses Undesirable H2 Evolution Derived from Overall Water Splitting in the Highly Selective Photocatalytic Converswion of CO2 in and by Water2014

    • 著者名/発表者名
      K. Teramura, Z. Wang, S. Hosokawa, Y. Sakata and T. Tanaka
    • 雑誌名

      Chem. An Eur. J

      巻: 20 ページ: 9906-9909

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic Property of Strontium-Niobium Mixed Oxide Prepared by Utilizing Organic Mediators to the Overall Splitting of H202014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakata, H. Munemasa, S. Suenaga, T. Onishi, H. Imamura, J.N. Kondo
    • 雑誌名

      Catal. Today

      巻: 246 ページ: 172-175

    • DOI

      10.1016/j.cattod.2014.10.002

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フラックス法によるAlドープSrTiO3水分解光触媒の高活性化2017

    • 著者名/発表者名
      後藤陽介・ワンチェン・久富隆史・石切山巧樹・酒多喜久・片山正士・高田剛・嶺岸耕・山田太郎・堂免一成
    • 学会等名
      日本化学会第97回春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 金属イオン添加In2O3の光触媒特性2017

    • 著者名/発表者名
      藤井智大・酒多喜久
    • 学会等名
      第119回触媒討論会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス(東京都八王子市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] H2O完全分解反応有効な金属イオン添加SrTiO3光触媒の調製法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      石切山巧樹・酒多喜久・後藤陽介・久富隆史・堂免一成
    • 学会等名
      第119回触媒討論会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス(東京都八王子市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Caイオンを添加したGa2O3のH2O完全分解反応に対する光触媒特性2017

    • 著者名/発表者名
      石山翔太・張仕麒・横川俊哉・山方啓・酒多喜久
    • 学会等名
      第119回触媒討論会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス(東京都八王子市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Photocatalytic property of Ba-Ti mixed oxide to the overall H2O splitting2016

    • 著者名/発表者名
      酒多喜久、赤堀太志、今村速夫
    • 学会等名
      日本化学会第96回春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府 京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Ga2O3光触媒のH2O完全分解反応に対する助触媒の影響2016

    • 著者名/発表者名
      石山翔太、彌永伸之、酒多喜久
    • 学会等名
      第117回触媒討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府 堺市)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] La-Ta及びLa-Nb混合酸化物のH2O完全分解反応に対する光触媒特性2016

    • 著者名/発表者名
      岩井孝広、末永真一郎、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第117回触媒討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府 堺市)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Naイオン添加SrTiO3光触媒のH2O完全分解反応に対する調製条件の影響2016

    • 著者名/発表者名
      石切山巧樹、前田竜也、酒多喜久、Yeilin Ham, 久富隆史、堂免一成
    • 学会等名
      第117回触媒討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府 堺市)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] アンモニア沈殿法で調製したIn2O3の光触媒特性と金属イオンの添加効果2016

    • 著者名/発表者名
      藤井智大・酒多喜久
    • 学会等名
      第35回光がかかわる触媒化学シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学蔵前工業会館くらまえホール(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] H2O完全分解反応高効率で働く酸化物光触媒の開発2016

    • 著者名/発表者名
      酒多喜久
    • 学会等名
      第54回触媒研究懇談会
    • 発表場所
      湯田温泉 西の雅常盤(山口県山口市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 希土類-Ta混合酸化物の調製とH2O完全分解反応に対する光触媒特性2016

    • 著者名/発表者名
      岩井孝広・酒多喜久
    • 学会等名
      第118回触媒討論会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 種々の調製法で調製した金属イオン添加SrTiO3のH2O完全分解反応における光触媒特性2016

    • 著者名/発表者名
      石切山巧樹・酒多喜久・後藤陽介・久富隆史・堂免一成
    • 学会等名
      第118回触媒討論会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ca及びZnイオンを添加したGa2O3のH2O完全分解反応に対する光触媒特性2016

    • 著者名/発表者名
      石山翔太・彌永伸之・横川俊哉・酒多喜久
    • 学会等名
      第118回触媒討論会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 光触媒による水の完全分解反応の活性はどこまで向上させることができるのか―Ga2O3光触媒を例にして-2015

    • 著者名/発表者名
      酒多喜久
    • 学会等名
      日本太陽エネルギー学会2015年度関西支部シンポジウム
    • 発表場所
      難波神社会議室(大阪府 大阪市)
    • 年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 調製条件を制御したニオブ混合酸化物光触媒のH2O完全分解反応に対する特性2015

    • 著者名/発表者名
      大西考雄、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第116回触媒討論会
    • 発表場所
      三重大学(三重県 津市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化ガリウム光触媒のH2O完全分解反応に対する金属イオン添加効果2015

    • 著者名/発表者名
      彌永伸之、安永怜、林拓也、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第116回触媒討論会
    • 発表場所
      三重大学(三重県 津市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 希土類Nb混合酸化物の光触媒特性2015

    • 著者名/発表者名
      末永真一郎、岩井孝広、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第116回触媒討論会
    • 発表場所
      三重大学(三重県 津市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] SrTiO3光触媒のH2O完全分解反応に対する活性への金属イオンの添加効果2015

    • 著者名/発表者名
      前田竜也、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第116回触媒討論会
    • 発表場所
      三重大学(三重県 津市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of Al-doped SrTiO3 photocatalysts by Flax Methods for Efficient Water Splitting2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Ham, T. Hisatomi, Y. Moriya, T. Minegishi, Y. Sakata, A. Yamagata, J. Kubota, K. Domen
    • 学会等名
      第34回光がかかわる触媒化学
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都 目黒区)
    • 年月日
      2015-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Caイオンを添加したGa2O3のH2O完全分解反応に対する光触媒特性2015

    • 著者名/発表者名
      彌永伸之、林拓也、安永怜、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第34回光がかかわる触媒化学
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都 目黒区)
    • 年月日
      2015-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Caイオンを添加したGa2O3のH2O完全分解反応に対する光触媒特性2015

    • 著者名/発表者名
      彌永伸之・林拓也・安永怜・酒多喜久・今村速夫
    • 学会等名
      第115回触媒討論会
    • 発表場所
      東京都武蔵野市 成蹊大学
    • 年月日
      2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] アルカリ土類-ニオブ混合酸化物の水完全分解反応に対する光触媒特性2015

    • 著者名/発表者名
      大西考雄・末永真一郎・酒多喜久・今村速夫
    • 学会等名
      第115回触媒討論会
    • 発表場所
      東京都武蔵野市 成蹊大学
    • 年月日
      2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 光触媒によるH2O完全分解反応の活性はどこまで向上させることが出来るか―酸化ガリウム光触媒を例にして-2014

    • 著者名/発表者名
      酒多喜久
    • 学会等名
      Cat-on-Cat Symposium in Himeji 2014
    • 発表場所
      姫路市、じばさんびる
    • 年月日
      2014-12-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Znドープ酸化ガリウム光触媒の水の完全分解反応に対する特性2014

    • 著者名/発表者名
      彌永伸之・安永怜・酒多喜久・今村速夫
    • 学会等名
      第114回触媒討論会
    • 発表場所
      東広島市、広島大学
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of the Modifications to Ga2O3 for the Improvement of Photocatalytic Activity to the Overall Splitting of H2O2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakata
    • 学会等名
      IUMRS-ICA
    • 発表場所
      福岡市、福岡大学
    • 年月日
      2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of the Preparation Condition of Ba-Ta Mixed Oxide in Polymerizable Complex Method to the Photocatalytic Activity of the Overall Splitting of H2O2014

    • 著者名/発表者名
      N. Yanaga, Y. Sakata
    • 学会等名
      IUMRS-ICA
    • 発表場所
      福岡市、福岡大学
    • 年月日
      2014-08-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 錯体重合法で調製したバリウム-タンタル混合酸化物光触媒の水の完全分解反応に対する調製条件の影響2014

    • 著者名/発表者名
      彌永伸之・松本圭祐・赤堀大志・酒多喜久・今村速夫
    • 学会等名
      光がかかわる触媒化学シンポジウム
    • 発表場所
      東京都葛飾区、 東京理科大学
    • 年月日
      2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機物媒体を利用したSr-Nb混合酸化物光触媒の調製と水の完全分解反応特性2014

    • 著者名/発表者名
      末永真一郎・宗正泰和・酒多喜久・今村速夫
    • 学会等名
      光がかかわる触媒化学シンポジウム
    • 発表場所
      東京都葛飾区、 東京理科大学
    • 年月日
      2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Photocatalytic Property of Strontium-Niobium Mixed Oxide Prepared by Utilizing Organic Mediators to the Overall Splitting of H2O2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakata, H. Munemasa, S. Suenaga, T. Onishi, H. Imamura, J. N. Kondo
    • 学会等名
      PREPA-11
    • 発表場所
      Louvain-la-Neuve, Belgium
    • 年月日
      2014-07-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of The Preparation Condition of Ga2O3 to The Photocatalytic Property to The Overall Photocatalytic H2O Splitting2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakata, T. Nakagawa, Y. Nagamatsu, R. Yasunaga,H. Imamura
    • 学会等名
      TOCAT7
    • 発表場所
      京都市、テルサ京都
    • 年月日
      2014-06-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] 光触媒/光半導体を利用した人工光合成2017

    • 著者名/発表者名
      酒多喜久・瀬戸山亨・堂免一成・井上晴夫・高瀬舞・大谷文章・荒川裕則・伊藤繁・民秋均・井上和仁・石谷治・稲垣伸二・沈建仁・工藤昭彦・岩瀬顕秀・久富隆史・阿部竜・佐山和弘・山方啓・御子柴智
    • 総ページ数
      230
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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