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2019 年度 研究成果報告書

酸化チタン単結晶及び薄膜表面近傍における欠陥の構造と欠陥に対する水素の挙動

研究課題

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研究課題/領域番号 17K05052
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関東京学芸大学

研究代表者

松本 益明  東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (40251459)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード酸化チタン / チタン / 水素 / 核反応解析法
研究成果の概要

二酸化チタンは光触媒機能を持ち,紫外線の照射により水の分解や殺菌などの機能を発揮するが,水素を用いたバンドギャップ制御により可視光での触媒能力を高められる可能性がある.本研究では水素とチタンおよび二酸化チタンとの相互作用について、水素を繰り返し吸収・放出させた時の酸素欠損の生成・消失に伴う幾何学的・電子的な構造変化、表面及び内部の水素密度等の温度及び水素圧力依存性を測定し,バンドギャップ制御に向けた基礎的な知見を得た.

自由記述の分野

表面・界面物性

研究成果の学術的意義や社会的意義

二酸化チタンは光触媒として機能するが,バンドギャップが広く紫外光が必要であるという欠点がある.可視光での効率を高めるためのバンドギャップ制御を水素によりおこなえる可能性があり,その可能性を探るために欠かせない水素の吸収・放出特性や表面及び内部での水素密度などの測定手法を開発し,基礎的な知見を得た.本研究をさらに進めることにより,水の分解による水素精製や殺菌作用など,これからの新しい生活様式において重要な役割を果たす光触媒の開発へ繋がることが期待される.

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公開日: 2021-02-19  

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