可視光反応型光触媒酸化物の高効率化に関する基礎的研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14350341
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 山田 裕 新潟大学, 理学部, 教授 (10242835)
• 研究分担者: 葉 金花 (独)物質・材料研究機構, エコマテリアル研究センター, 主幹研究員 ; 松下 明行 (独)物質・材料研究機構, 基礎物性グループ, アソシエイトディレクター(研究職) ; 久保 衆伍 島根大学, 総合理工学部, 教授 (30294359) ; 根本 祐一 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (10303174) ; 後藤 輝孝 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (60134053)
• キーワード: 可視光反応型触媒 / 酸化物 / 結晶構造 / 電子物性 / 光吸収特性 / 高圧力効果

研究概要

可視光領域の波長を使って水を水素と酸素に一段で分解できる光触媒系化合物が報告され注目されている。そして現在、より高効率な可視光応答性光触媒の探索に向けてさまざまな酸化物が研究されている。本研究ではこのような光触媒酸化物の電子構造及び結晶構造を解明しその触媒特性との相関を明らかにしてより高性能な可視光応答型光触媒酸化物の探査を行うことを目的としている。
本年度は可視光応答型光触媒酸化物として有望なMVO_4(M=ランタノイド)型酸化物ついて多結晶及び単結晶を合成しメチレンブルーを用いた光触媒特性を調べた。またその特性向上に有効と考えられる助触媒NiOの物性も調べ光触媒特性との関係も明らかにした。その結果、光吸収実験より可視光領域で吸収端のある物質群でGdVO_4が他の酸化物に比ベメチレンブルーの分解特性が高いことが明らかになった。また助触媒であるNiOはゼーベック係数の測定よりP型であり光触媒酸化物はn型であることから、ホールー電子対のライフタイムを増加させる効果があることがわかった。また光触媒酸化物探索に際して新しく発見したPr系酔化物超伝導体は従来存在しなかった擬1次元超伝導体である可能性が高いことが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] J.Shibata, Y.Yamada et al.: "Pressure effect on a ferromagnetic transition temperature of RuSr_2GdCu_2O_8"Physica C. 388-389. 235-246 (2003)
• [文献書誌] H.Hamada, Y.Yamada et al.: "Pressure effects on the superconductivity in FeSr_2YCu_2O_<7+δ> oxide superconductor"Physica C. 388-389. 367-368 (2003)
• [文献書誌] H.Ogasawara, Y.Yamada et al.: "Thermal transport of Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-y> compound with alternative repetition of a single and double-chain"Physica C. 388-389. 357-358 (2003)
• [文献書誌] D.Serita, Y.Yamada et al.: "Anisotropic properties of RuSr_2GdCu_2O_8 thin films grown on SrTiO_3 (100) and (110) substrates"Physica C. 388-389. 437-438 (2003)
• [文献書誌] S.Yata, Y.Yamada et al.: "Superconducting properties of B on Mg bilayer films sequentially deposited at low substrate temperatures"Physica C. 388-389. 155-156 (2003)
• [文献書誌] M.Nakabayashi, Y.Yamada et al.: "Magnetic and transport properties in Heusler-type Fe_2TiSn compound"Physica B. 329-333. 1134-1135 (2003)