• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2021 年度 実績報告書

第一遷移金属酸化物修飾ワイドギャップ半導体を光触媒とした可視光水分解系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19J21858
研究機関東京工業大学

研究代表者

岡崎 めぐみ  東京工業大学, 理学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
キーワード光触媒 / 水の酸化反応 / 金属酸化物ナノ粒子 / 化学ポテンシャル / プラズモン-ファブリ・ペローナノ共振器 / 光デバイス
研究実績の概要

申請者は、酸化チタン上に修飾した水の酸化用ナノ粒子の化学ポテンシャルの測定手法の確立を目的として、より詳細な調査を行った。昨年度までに酸化コバルトナノ粒子に対して確立した手法を用い、水の酸化用ナノ粒子として広く知られている金属酸化物種(酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化イリジウム、酸化ルテニウム)に対し、それぞれの電子の電気化学ポテンシャルを50mV以内の精度で測定することに成功した。さらに、測定用水溶液中に含まれるpH緩衝剤の効果についても検討を行い、より高精度な測定手法へと改良することができた。得られた成果は論文としてまとめ、現在国際学術誌へ投稿中である。またオンラインで開催された複数の国内外の学会にて、成果を発表し、多くの専門家と意見交換することができた。
また、酸化コバルトナノ粒子の化学ポテンシャルについて、粒径依存性の調査を行った。その結果、数十mV程度の有意なポテンシャル差が確認され、理論的に考えられている量子サイズ効果を、実験的な手法で直接観測することに成功しつつある。
次に、プラズモン-ファブリ・ペローナノ共振器間の強結合を利用した光デバイスに対する酸化コバルト助触媒の位置選択的光析出に取り組んだ。本研究は北海道大学三澤研究室と共同で行い、昨年度に論文発表した金ナノ粒子担持酸化チタン光電極への酸化コバルト助触媒の担持手法を応用した。本研究内容は国内で開催されたオンライン学会にて発表を行い、外部の先生方と議論を深めることができた。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] In situ formation of a molecular cobalt(III)/AgCl photocatalyst for visible-light water oxidation2021

    • 著者名/発表者名
      Mogi Hiroto、Okazaki Megumi、Nishioka Shunta、Maeda Kazuhiko
    • 雑誌名

      Sustainable Energy & Fuels

      巻: 5 ページ: 5694~5698

    • DOI

      10.1039/D1SE01075A

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Ru(II)光増感錯体を用いた水の酸化触媒作用を有する不均一系ナノ粒子の擬過電圧調査2021

    • 著者名/発表者名
      岡崎めぐみ,山﨑康臣,野澤俊介,石谷治,前田和彦
    • 学会等名
      2021年光化学討論会
  • [学会発表] プラズモンーファブリ・ペローナノ共振器間のモード強結合を利用した光アノードに対する酸化コバルト助触媒の担持効果2021

    • 著者名/発表者名
      岡崎めぐみ,菅浪誉騎,押切友也,横井俊之,三澤弘明,前田和彦
    • 学会等名
      第128回触媒討論会
  • [学会発表] 不均一系金属酸化物ナノ粒子触媒の水の酸化反応に対する擬過電圧測定2021

    • 著者名/発表者名
      岡崎めぐみ,山﨑康臣,野澤俊介,石谷治,前田和彦
    • 学会等名
      日本化学会第102回春季年会
  • [学会発表] Measuring the electron potential of nanoparticle water―oxidation photocatalysts2021

    • 著者名/発表者名
      Okazaki, M.; Yamazaki, Y.; Lu. D.; Ishitani, O.; Maeda, K.
    • 学会等名
      THERMEC 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of the electron potential of metal oxide nanoparticle catalysts for water oxidation using Ru(II) redox photosensitizers2021

    • 著者名/発表者名
      Okazaki, M.; Yamazaki, Y.; Nozawa, S.; Ishitani, O.; Maeda, K.
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 国際学会
  • [図書] 触媒技術の動向と展望20222022

    • 著者名/発表者名
      岡崎めぐみ・山﨑康臣・石谷 治・前田和彦
    • 総ページ数
      408
    • 出版者
      一般社団法人触媒学会

URL: 

公開日: 2022-12-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi