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2016 年度 実績報告書

合金ナノ粒子の光学特性制御と可視光光触媒反応

研究課題

研究課題/領域番号 15K18269
研究機関近畿大学

研究代表者

田中 淳皓  近畿大学, 理工学部, 助教 (50748390)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワードプラズモニック光触媒 / 金属ナノ粒子 / 太陽エネルギー / 金属ナノ構造体の複合化
研究実績の概要

本研究では,太陽光エネルギーを最大限に利用した光触媒材料の構築のために,金(Au)を用いた様々な化学反応への展開を目的としている.報告者はこれまでに,AuのSPR誘起型光触媒を用いた様々な化学反応(有機化合物の選択酸化反応,アルコールからの水素生成反応,有機化合物の還元反応)を積極的に展開してきた.種々の化学反応への応用,それぞれの化学反応に適応した材料の創出を報告した.交付申請書の「研究実施計画」には「Auと異種金属ナノ粒子/金属酸化物半導体を用いた光触媒反応」と記載した.固定化法の新たな手法として,含浸法とコロイド光電着法を組み合わせた.
<具体的内容>
酸化チタン(TiO2,金属酸化物)上にNiOxを含浸法により担持した後,コロイド光電着法によりAu粒子を担持した.これにより,Au粒子とNiOxが金属酸化物上で離れて担持することができた.この材料を用いて純水の完全分解反応に成功した.この成果を論文として,Chemical Scienceに掲載された.この報告では,Au粒子がもっとも有効に利用できる550nm付近の吸収だけでなく,600nm以上の光を用いた場合も水分解に適応することを示した.
また,AgやCu粒子単独でSPR光触媒として利用できることを明らかにし,学会発表を行った.この報告では,これまで,Auと複合することで利用できていたAgやCu粒子のSPR吸収を単独で駆動できることを明らかにした.
<意義・重要性>
以上の結果より,Au粒子のSPR光触媒を用いた純水の分解反応および様々な工夫を施すことでAg,Cu粒子のSPRを単独で利用できることを明らかにした.

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Visible light-induced water splitting in an aqueous suspension of a plasmonic Au/TiO2 photocatalyst with metal co-catalysts2017

    • 著者名/発表者名
      A. Tanaka, K. Teramura, S. Hosokawa, H. Kominami, T. Tanaka
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 8 ページ: 2574-2580

    • DOI

      10.1039/c6sc05135a

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Heterogeneous Meerwein-Ponndorf-Verley type Reduction of Aromatic Aldehydes Having Other Reducible Functional Groups over a TiO2 Photocatalyst2017

    • 著者名/発表者名
      M. Fukui, H. Kouda, A. Tanaka, K. Hashimoto, H. Kominami
    • 雑誌名

      Chem. Select

      巻: 2 ページ: 2293-2299

    • DOI

      10.1002/slct.201602018

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chem. Lett., 2016, 45, 985-9872016

    • 著者名/発表者名
      M. Fukui, A. Tanaka, K. Hashimoto, H. Kominami
    • 雑誌名

      Chem. Lett

      巻: 45 ページ: 985-987

    • DOI

      10.1246/cl.160476

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] アスペクト比を変えたAuナノロッドの安定固定化とそのプラズモニック光触媒作用の評価2017

    • 著者名/発表者名
      八木稜祐、田中淳皓、橋本圭司、古南博
    • 学会等名
      第119回触媒討論会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス(東京都・八王子市)
    • 年月日
      2017-03-21 – 2017-03-22
  • [学会発表] 銅プラズモニック光触媒による選択的酸化反応2017

    • 著者名/発表者名
      岡林浩希、田中淳皓、橋本圭司、古南博
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] 銀プラズモニック光触媒を用いるアルコールの選択酸化反応2017

    • 著者名/発表者名
      永井巧、田中淳皓、橋本圭司、古南博
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-19
  • [学会発表] 赤色光に応答するプラズモニック光触媒の合成と評価2016

    • 著者名/発表者名
      八木稜祐、田中淳皓、橋本圭司、古南博
    • 学会等名
      日本エネルギー学会関西支部 第61回研究発表会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-12-09
  • [学会発表] 金ナノロッド-酸化チタンのキャラクタリゼーションとプラズモニック光触媒特性の評価2016

    • 著者名/発表者名
      八木稜祐、田中淳皓、橋本圭司、古南博
    • 学会等名
      第26回キャラクタリゼーション講習会
    • 発表場所
      大阪工業大学(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2016-12-06
  • [学会発表] 金-酸化チタンのキャラクタリゼーションとプラズモニック光触媒特性の評価2016

    • 著者名/発表者名
      西島隆太、田中淳皓、橋本圭司、古南博
    • 学会等名
      第26回キャラクタリゼーション講習会
    • 発表場所
      大阪工業大学(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2016-12-06
  • [学会発表] 赤色光照射下における金ナノロッドを用いたプラズモニック光触媒反応2016

    • 著者名/発表者名
      八木稜祐、田中淳皓、橋本圭司、古南博
    • 学会等名
      第9回触媒表面化学研究発表会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2016-10-28
  • [学会発表] 可視光照射下における金ナノ粒子修飾酸化チタン(IV)光触媒によるスチレンの選択酸化反応2016

    • 著者名/発表者名
      田中淳皓、橋本圭司、古南博
    • 学会等名
      第118回触媒討論会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県・岩手市)
    • 年月日
      2016-09-21 – 2016-09-23
  • [学会発表] 金ナノロッドプラズモニック光触媒によるアルコール酸化2016

    • 著者名/発表者名
      八木稜祐、田中淳皓、橋本圭司、古南博
    • 学会等名
      第118回触媒討論会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県・岩手市)
    • 年月日
      2016-09-21 – 2016-09-23
  • [学会発表] Functionalization of plasmonic Au/TiO2 photocatalyst with Ag co-catalyst for reduction of nitrobenzene to aniline under irradiation of visible light2016

    • 著者名/発表者名
      A. Tanaka, K. Hashimoto, H. Kominami
    • 学会等名
      6th International IUPAC Conference On Green Chemistry
    • 発表場所
      Venice, Italy
    • 年月日
      2016-09-04 – 2016-09-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Evaluation of Plasmonic Photocatalyst Working under Irradiation of Red light2016

    • 著者名/発表者名
      R. NISHIJIMA, A. TANAKA, K. HASHIMOTO, H. KOMINAMI
    • 学会等名
      CIMTEC 2016
    • 発表場所
      Perugia, Italy
    • 年月日
      2016-06-05 – 2016-06-09
    • 国際学会
  • [学会発表] Unique performance of functionalized gold plasmonic photocatalysts2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kominami, A. TANAKA
    • 学会等名
      International Symposium on Nanostructured Photocatalysts and Catalysts
    • 発表場所
      大阪大学、吹田キャンパス(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2016-04-09
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 表面設計化学研究室HP

    • URL

      http://www.apch.kindai.ac.jp/surface-folder/surface-index.html

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公開日: 2018-01-16  

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