|
酸化チタン光触媒の更なる反応の高効率化及び選択性の向上を目指し、新規光触媒系の構築と分光学的手法を用いた光機能性の評価を行った。具体的には、Nドープ酸化チタンへの紫外及び可視光照射による表面吸着エチレングリコールの光触媒分解過程を時間分解拡散反射法及び固体NMR法によって明らかにした。基質分子の吸着状態及び分解過程におけるNドープ量の効果について詳細に検討し、過剰なNドーピングがキャリアの電荷再結合過程を促進することを明らかにした。カルボキシメチル-β-シクロデキストリンを表面修飾した酸化チタン光触媒を合成し、芳香族有機化合物の一電子酸化反応過程をナノ秒及びフェムト秒レーザーフラッシュフォトリシス法によって観測した。非吸着性分子を酸化チタン表面に修飾したシクロデキストリンに包摂させることにより、その一電子酸化効率を著しく増大させることに成功した。また、生成したラジカルカチオンは、疎水的なCD内部との静電的な反発により水中へ解離することがわかった。酸化チタンナノチューブによる有機化合物の一電子酸化反応過程をナノ秒時間分解拡散反射法によって明らかにした。通常のナノ粒子と比べ、電荷分離状態が10倍以上長寿命化することを見出した。酸化チタン光触媒反応によって生成した一重項酸素を蛍光プローブ(テリレンジイミド誘導体)により単一分子レベルで検出した。空気中へ飛散した一重項酸素を酸化チタン表面から2mm以上離れた距離で検出することに成功した。
|
