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近年の社会情勢において地球温暖化などの環境間題は深刻であり、排気される炭酸ガスなどの再利用の必要性は緊急に解決するべき間題である。我々は炭酸ガスを電気化学的手法で還元・再資源化し、資源的に有用性の高いエチレンやアルコールを得るシステムの開発、およぴその応用範囲の拡大を最終日的として、特にダイヤモンド電極を利用した光電気化学法に着目し、研究を遂行してきた。ダイヤモンドはこれまでに、高硬度性を利用した切削工具、また高熱伝導性を利用したヒートシンクとして応用がなされてきた。そして現在、半導体性と高熱伝導性を利用した次世代の電子デバイスとしての研究がなされている。これに対して、半導体性と化学的安定性を利用した電極への応用に関した本研究は、きわめて独創的である。化学的安定性のおかげで、どんな過酷な条件下でも電極自身の劣化を考慮する必要性がない。さらに数日問の連続運転を行っても極めて安定であった。よって環境間題に対しての負荷が少なく、メンテナンスの必要の少ない系が構築できた。研究の成果を列挙すると以下のようになる。
1)マイクロ波プラズマCVD装置によるフリースタンディングp型半導体ダイヤモンド薄膜の作製とその物性評価
2)フリースタンディングダイヤモンド薄膜のXe-Hgランプ照射下における光電気化学的特性の評価、および、シリコン基板付きのダイヤモンド薄膜電極の光電気化学的特性との比較検討
3)ダイヤモンド薄膜電極による二酸化炭素の光電気化学的還元と、他の電気化学法、光電気化学法および光触媒法などとの比較
4)ダイヤモンド薄膜電極を用いた二酸化炭素の光電気化学的還元の高効率高電流密度の条件の検討
5)ダイヤモンド薄膜電極系での反応効率を、薄膜の気相合成条件、電気化学反応に関わる電解質などを含めて検討
6)過酷な条件下での還元へのダイヤモンド電極の適用、および連統電解による電極の安定性の検討
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