| 研究領域 | 人工光合成による太陽光エネルギーの物質変換：実用化に向けての異分野融合 |
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| 研究課題/領域番号 |
25107523
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
加藤 隆二 日本大学, 工学部, 教授 (60204509)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2014年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 光触媒 / 過渡吸収分光 / 近赤外分光 / 吸着状態 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、分光技術を駆使して、水を原料とする固体光触媒反応における反応効率決定要因である、(1) 電子と正孔の生成効率、(2)電荷寿命（再結合時間）そして(3) 表面における水の存在状態、について、系統的な検討を行い、新規光触媒における反応効率の決定因子を解明することを目的とする。
目的(1)(2)に関してはレーザー過渡吸収分光法、特にマイクロ波領域での過渡吸収分光装置の改良を行った。実際の試料は粉末状であり、これに特化した試料ホルダーや測定共振器の最適化が課題となった。最適化後、種々の市販酸化チタン製品について系統的な検討を行った。これにより過渡吸収信号と試料粒径や結晶構造との相関を明らかにした。また、班内共同研究として可視光応答性の水素発生用新規光触媒材料においても検討を行い、材料の作製方法が触媒反応活性に及ぼす効果について議論できる結果を得た。
光触媒反応の標準反応として用いられているメチレンブルーの分解反応について詳細な検討を行った。具体的には、まず色素の吸着等温線を求め、ラングミュア型の吸着等温線とは異なるタイプの等温線となることを見出した。反応機構解析を行ったところ、色素の吸着速度が律速となっていることを見出した。さらに吸着水分子が色素の集合構造に影響を与えることを見出した。高感度近赤外吸収分光法を用いて、酸化チタン表面の吸着水分子の直接検出を試みたが、現在のところ明瞭な信号は観測できていない。
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| 現在までの達成度 (段落) |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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