| 研究課題/領域番号 |
19K05057
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26040:構造材料および機能材料関連
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| 研究機関 | 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター (2020-2021)
山梨大学 (2019) |
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研究代表者 |
柳田 さやか 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部マテリアル応用技術部材料技術グループ, 副主任研究員 (40579794)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 光触媒 / Z-スキーム / 六価クロム / 水質浄化 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では還元力に優れる一方で酸化力が弱く、単味では利用の難しいCu2O光触媒を他の光触媒と金微粒子を介して複合化することで、還元反応に高い活性を示す光触媒を作製することを試みた。光電着法を用いてルチル型TiO2の粒子に半球状のAu@Cu2Oコア-シェル粒子を担持し、水中のCr(VI)の光触媒還元反応に利用したところ、Cu2Oはこの反応にほぼ活性を示さなかった一方、複合体はTiO2の2倍程度の速さでCr(VI)を除去した。反応後の光触媒を分析したところCr(III)を含む固体の化合物がCu2O上に選択的に析出していたことから、Cu2Oがこの反応での還元サイトであることが示唆された。
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| 自由記述の分野 |
無機材料化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では光電着反応を使いCu2Oが金微粒子を介して他種の光触媒に接合した複合体を作製した。この手法では物質同士が確実に接触し、かつ分散して固定されるため複合化の効果が高まることが予想され、実際に水中のCr(VI)の光触媒還元ではCu2O-Au-TiO2複合体について同様の組成のボールミル混合サンプルと比べおよそ2倍の速さで反応が進行した。Cu2Oは光触媒として優れた還元力を持つ一方酸化力が弱く単味では利用しにくいが、このような複合化を行うことで優れた光触媒となることを示した。XAFSスペクトルからは反応中にCu2OがCuOに変化していることが示唆されたが、変化後も複合体は高い活性を保った。
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