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2005 年度 研究成果報告書概要

軽元素ナノハイブリッド材料の作製と水素発生・貯蔵への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15550174
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機工業材料
研究機関大阪電気通信大学

研究代表者

川口 雅之  大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (10268295)

研究分担者 榎本 博行  大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (10213563)
羽鳥 浩章  産業技術総合研究所, エネルギー利用研究部門, グループ長 (50357787)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
キーワードナノハイブリッド材料 / Ti / O / C / N系材料 / 光触媒 / バンドギャップ / 水素発生
研究概要

本研究では、光触媒作用による水素発生を可能にする材料として酸化物をナノメータオーダーで複合化したナノハイブリッド材料を作製し、水素貯蔵を可能とする材料としてはB/C/N材料にアルカリ金属を挿入させた材料の作製を行った。
光触媒特性を有する材料として、チタン、酸素、炭素、および窒素を含む材料(以下Ti/O/C/N系材料と略する)の作製を行った。3年間で様々な材料を作製した中で、樺材あるいは木綿のような天然素材と四塩化チタンとの反応により作製したTi/O/C/N系材料が最も高い光触媒特性を示した。この材料は、中心が結晶性の低いカーボンで表面にアナターゼ型およびルチル型酸化チタンを有する構造からなり、硫酸水溶液中でハロゲンランプあるいはキセノンランプ照射により、0.5V vs.Ag/AgClの定電圧をかけた時の電流値は暗所の場合の5倍から8倍となり、光照射で水の分解を促進するという光触媒効果を示した。
水素貯蔵材料としてはTi/C/N/O系材料とともに、BC_6N組成の材料にLiを挿入させた材料を作製し、その探索を行い、後者の材料が水素吸蔵の可能性のある材料として今後期待できることが示唆された。
3年間の研究補助を受け、樺材あるいは木綿のような天然素材と四塩化チタンとの反応によりTi/C/N/O系ナノハイブリッド材料を作製し、硫酸水溶液中で光触媒作用により水素発生が促進されることを確認することができた。今後は本研究で得られた成果を基に、光触媒による水素発生が効率よく起こすことができる材料、および軽元素で水素吸蔵能の高い材料の開発を目指す。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (15件)

  • [雑誌論文] Intercalation Chemistry of B/C/N Materials for Anode of Li Ion Battery2006

    • 著者名/発表者名
      M.Kawaguchi, Y.Imai, N.Kadowaki
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.Solids (In press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Intercalation Chemistry of B/C/N Materials for Anode of Li Ion Battery2006

    • 著者名/発表者名
      M.Kawaguchi, Y.Imai, N.Kadowaki
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.Solids (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] グラファイト様層状化合物BC_6Nへの化学的、電気化学的インターカレーション2005

    • 著者名/発表者名
      川口雅之, 今井康人, 門脇規博
    • 雑誌名

      FERI Activity Report 2004 Vol.15

      ページ: 52-60

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] The air oxidation of graphite-like layered material BC_6N2005

    • 著者名/発表者名
      N.Kadowaki, M.Kawaguchi
    • 雑誌名

      Carbon'05, Gyeongju, Korea Ext.Abstract(CD-ROM)

      ページ: 6-05

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Intercalation Chemistry of B/C/N Materials for Anode of Li Ion Battery2005

    • 著者名/発表者名
      M.Kawaguchi, Y.imai, N.Kadowaki
    • 雑誌名

      13th International Symposium on Intercalation Compounds, Clermont-Ferrand, France Abstract

      ページ: K8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Preparation and photo-electrochemical properties of Ti/O/C/N materials prepared from natural resources2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Negoro, M.Kawaguchi
    • 雑誌名

      Pacifichem 2005, Honolulu Abstract

      ページ: Anal.Chem. 733

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] The air oxidation of graphite-like layered material BC_6N2005

    • 著者名/発表者名
      N.Kadowaki, M.Kawaguchi
    • 雑誌名

      Carbon'05, Gyeongju, Ext.Abstract (Proceeding) P06-05(CD-ROM)

      ページ: 07.04

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Preparation and photo-electrochemical properties of Ti/O/C/N materials prepared from natural resources2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Negoro, M.Kawaguchi
    • 雑誌名

      Pacifichem 2005, Honolulu, Abstract, Analytical Chemistry (Proceeding) 733

      ページ: 12.18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Chemical Preparation and Characterization of Nitrogen-rich Carbon2004

    • 著者名/発表者名
      M.Kawaguchi, S.Yagi, H.Enomoto
    • 雑誌名

      Carbon 42

      ページ: 345-350

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Preparation and Photo-electrochemical Properties of Quaternary Ti-O-C-N Materials2004

    • 著者名/発表者名
      M.Kusano, M.Kawaguchi, Y.Wakukawa
    • 雑誌名

      2004 Joint Int.Meet., Honolulu, ECS Abstract(CD-ROM)

      ページ: 0030

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Electrochemical Intercalation of Li into Graphite-like Layered Material BC_6N2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Wakukawa, M.Kawaguchi, K.Kitamura, M.Kawamoto
    • 雑誌名

      2004 Joint Int.Meet., Honolulu, ECS Abstract(CD-ROM)

      ページ: 0622

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Chemical Preparation and Characterization of Nitrogen-rich Carbon Nitride2004

    • 著者名/発表者名
      M.Kawaguchi, S.Yagi, H.Enomoto
    • 雑誌名

      Carbon 42

      ページ: 345-350

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Preparation and Photo-electrochemical Properties of Quaternary Ti-O-C-N Materials2004

    • 著者名/発表者名
      M.Kusano, M.Kawaguchi, Y.Wakukawa
    • 雑誌名

      2004 Joint Int.Meet., Honolulu, Abstract (Proceeding) 0030(CD-ROM)

      ページ: 10.04

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Electrochemical Intercalation of Li into Graphite-like Layered Material BC_6N2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Wakukawa, M.Kawaguchi, K.Kitamura, M.Kawamoto
    • 雑誌名

      2004 Joint Int.Meet., Honolulu, Abstract (Proceeding) 0622(CD-ROM)

      ページ: 10.07

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Intercalation Chemistry of B/C/N Materials for Anode of Li Ion Battery

    • 著者名/発表者名
      M.Kawaguchi, Y.Imai, N.Kadowaki
    • 雑誌名

      13th International Symposium on Intercalation Compounds (Clermont-Ferrand, France, June 6-9, 2005)(Proceeding) K8(Keynote ; Invited)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2007-12-13  

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