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

2004 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: 久保 衆伍 島根大学, 総合理工学部, 教授 (30294359) ; 松下 明行 独立行政法人物質・材料研究機構, 材料研究所・基礎物性グループ, アソシエイトディレクター (30343859) ; 葉 金花 独立行政法人物質・材料研究機構, エコマテリアル研究センター, 主幹研究員 (90230630) ; 後藤 輝孝 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (60134053) ; 根本 祐一 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (10303174)
• 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。
本年度は銅系酸化物を中心に可視光応答型光触媒特性を調べた。その中で特にR_2BaCuO_5(R=ランタノイド)型酸化物ついて多結晶体を合成しメチレンブルーを用いた光触媒特性を調べた。その結果、可視光領域ではNd_2BaCuO_5酸化物が従来の光触媒酸化物であるTiO_2を倍以上しのぐ高い特性を示すことが明らかとなった。これに対し紫外光領域ではSm_2BaCuO_5酸化物のほうが特性が良かった。この結果は紫外可視光光吸収スペクトルの実験結果と、良い対応があることが分かった。また光触媒酸化物探索に際して新しく発見したPr系酸化物超伝導体は、従来のCuO_2面での超伝導ではなくCuO二重鎖による超伝導であることが確認でき、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。この研究成果により2004超電導国際会議で招待講演を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Transport properties of Heusler compounds Fe_<3-x>V_xAl (2005)
  • 著者名/発表者名: Takao Nakama et al.
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. (In press)
• [雑誌論文] Superconductivity in Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-δ> with metallic double chains (2004)
  • 著者名/発表者名: M.Matsukawa et al.
  • 雑誌名: Physica C 411 ページ: 101-106
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Magnetic and transport properties in Fe_<3-x>V_xAl (2004)
  • 著者名/発表者名: A.Matsushita et al.
  • 雑誌名: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 272-276 ページ: 783-784
• [雑誌論文] Pressure effects on the superconductivity and magnetization in (Ru_<1-x>M_x)Sr_2GdCu_2O_8 (M=Nb, V) (2004)
  • 著者名/発表者名: Yuh Yamada et al.
  • 雑誌名: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 272-276 ページ: E173-E174
• [雑誌論文] High-quality as-grown MgB2 thin-film fabrication at a low temperature using an in-plane-lattice near-matched epitaxial-buffer layer (2004)
  • 著者名/発表者名: O.Sakata et al.
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 96 ページ: 3580-3582