| 研究課題/領域番号 |
06453200
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
エネルギー学一般・原子力学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
藤嶋 昭 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30078307)
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| 研究分担者 |
馬場 涼 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (70198951)
橋本 和仁 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (00172859)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1995
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| キーワード | 人工光合成 / 光半導体 / 水素生成 / 光電気化学 / ダイヤモンド電極 |
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| 研究概要 |
太陽エネルギーは、光エネルギー源や熱エネルギー源として直接利用されるほか、種々の方法を介して熱エネルギー、電気エネルギー、化学エネルギーなどに変換される。このうち、光エネルギーのエネルギー変換として植物が行っている光合成が挙げられる。光合成反応によって植物はその内部に太陽エネルギーを蓄積していることを周知のことである。我々はかつて半導体電極による人工光合成系を構築し、太陽エネルギーを用いて水から水素と酸素を生成させる研究を行った。酸化チタンの半導体電極と白金電極で湿式光電池系を組んだところ、酸化チタン表面からは酸素ガスが、白金表面からは水素ガスが発生する人工光合成を組むことができた。この系は太陽エネルギーと水を原料にして、クリーンエネルギーである水素を得ることができる。この人工光合成のポイントは、光応答性のある半導体の固体層と水との界面の存在であり、この界面に光が照射されることで起こる電気化学反応、すなわち新しい光界面反応である。
本研究では、これまでに得られた成果をもとに、新規な金属酸化物半導体電極および半導体微粒子を用い、その光電気化学反応を利用して光エネルギーおよび水から水素および酸素を高効率生成させることを目的に行い、特に水素・酸素生成率の高い光触媒の設計・合成を試みてきた。前年度では各種無機半導体と金属などをハイブリッド化させることで実用レベルの水素・酸素生成率を有する系を構築する研究成果を上げた。そして本年度は前年度の成果を踏まえた上で、新規の無機半導体電極系としてp型半導体ダイヤモンドに着目し、ダイヤモンド電極の合成・評価を行ったところ、この電極で水素を高効率生成する良好な研究成果を得ることができた。
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