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1.高い光触媒活性を有する半導体薄膜の作成
TiO_2を真空蒸着法及びゾルゲ-ル法により、CdSをスプレーパイロリシス及び電解法により作成することを試みた。メタノール溶媒中におけるアゾベンゼンからの2-フェニルインダゾール合成を半導体光触媒に特有のモデル反応として、それぞれの薄膜の光触媒活性を調べたところ、低温基板上に成長させた真空蒸着TiO_2薄膜のみが高い活性を有することが分かった。それは微粒子からなる薄膜であることに基づいているものとの解釈から、室温プロセスによるCdS薄膜作成を試みた。その結果、チオアセトアミドなどの加水分解を利用して硫化物イオンを徐々に生成させ、予め添加してあるCd^<2+>イオンとの間でCdSの沈殿を形成している状態下で、液中に入れた基板電極をカソード分極するという方法で、様々な性質のCdS薄膜を形成させ得ることがわかった。その過飽和の程度により薄膜の構成粒子を小さくすることが分かり、0.2eV程度ブルーシフトする薄膜も得られた。
2.CdSの光電気化学に及ぼすルイス塩基の作用
CdS光電極上におけるメタノールの酸化反応に関する検討の過程で、アルコキシドイオンがCdS上で効率よく光アノード酸化されることを見いだして、その反応機構について検討し、CdS表面上におけるルイス塩基の特殊な作用を明らかにした。その結果、アミノアルコールを含むアルカリ溶液が、フラットバンド電位の卑方向へのシフト及び電流二倍効果に基づくCdSの光電気化学的安定化に極めて効果的であること、それはCdS上のルイス酸点への配位結合的な化学吸着に基づくことなどを明らかにし、これらの反応中間体をCdS光触媒上で進行する有機合成反応に利用する展望を示した。
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