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2010 年度 研究成果報告書

低温プラズマ表面ナノ構造制御による高感度可視光応答性を示す新規複合化光触媒の創製

研究課題

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研究課題/領域番号 20360338
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関北九州工業高等専門学校

研究代表者

山田 憲二  北九州工業高等専門学校, 物質化学工学科, 特任教授 (80101179)

研究分担者 松嶋 茂憲  北九州工業高等専門学校, 物質化学工学科, 教授 (80229476)
中村 裕之  北九州工業高等専門学校, 総合科学科, 教授 (70172434)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
キーワード低温プラズマ / 光触媒 / 可視光 / ナノ構造 / ドーピング
研究概要

低温プラズマ表面ナノ構造制御により、以下に示すそれぞれ異なるメカニズムで可視光応答性を示す新規な複合化光触媒を創製した。(1)窒素プラズマ処理により、窒素ドーピング層を表面に持つ酸化チタン・遷移金属ドープ酸化チタンをそれぞれ調製し、バンドギャップの狭窄化を実現させた。(2)有機銅化合物のプラズマCVDによりCu含有層を複合化させた酸化チタンを調製し、可視光励起電子がCuを還元することで多電子還元機能の発現を実現させた。(3)窒素プラズマドーピング層を持つNbドープ酸化チタン(n型半導体)とCuBi_2O_4(p型半導体)の複合化微粒子はそれぞれの半導体の可視光励起により励起電子がn型半導体からp型半導体に移動するZ-スキームを実現させた。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 異種半導体からなる複合化光触媒の可視光応答化に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      山田憲二、橋爪隆生、山本和弥、園田達彦、谷口学
    • 雑誌名

      北九州工業高等専門学校研究報告 44巻

      ページ: 71-75

  • [雑誌論文] First-principles energy band calculation for CaBi_2O_4 with monoclinic structure2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nakamura, Shinichirou Ishii, Kenji Yamada, Shigenori Matsushima, Masao Arai, Kenkichiro Kobayashi
    • 雑誌名

      Materials Chemistry and Physics 121

      ページ: 385-389

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of thermal treatment on photocatalytic activity of N-doped TiO_2 particles under visible light2008

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yamada, Hirokazu Yamane, Shigenori Matsushima, Hiroyuki Nakamura, Kayo Ohira, Mai Kouya, Kiyoshi Kumada
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 516

      ページ: 7482-7487

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocatalytic activity of TiO_2 thin films doped with nitrogen using a cathodic magnetron plasma treatment2008

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yamada, Hirokazu Yamane, Shigenori Matsushima, Hiroyuki Nakamura, Tatsuhiko Sonoda, Satoshi Miura, Kiyoshi Kumada
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 516

      ページ: 7560-7564

    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-principles energy band calculation of Bi_2CuO_4 with antiferromagnetic structure2008

    • 著者名/発表者名
      Shigenori Matsushima, Kenji Yamada, Hiroyuki Nakamura, Masao Arai, Kenkichiro Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan 116

      ページ: 589-592

    • 査読あり
  • [学会発表] Transition Metal Doped Titanium Dioxide Synthesized by Microwave Irradiation2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yamada
    • 学会等名
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Hawai'i Convention Center, USA
    • 年月日
      20101200
  • [学会発表] Plasma CVD Treatment for Titanium Dioxides to Approach The High Performance of Photocatalysts by Visible Light Irradiation2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yamada
    • 学会等名
      IEEE Region 10 Conference 2010
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      20101100
  • [学会発表] Development of P-type Semiconductor Electrode in N/P Tandem-Type Dye-sensitized Solar Cell2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yamada
    • 学会等名
      18^<th> International Conference on Photochemical Conversion and Storage of Solar Energy
    • 発表場所
      Korea University, Korea
    • 年月日
      2010-07-27
  • [学会発表] Effect of Plasma CVD Treatment of TiO_2 Particles on Its Photocatalytic Activity under Visible Light2009

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yamada
    • 学会等名
      International Symposium on Plasma Chemistry
    • 発表場所
      Ruhr-University Bochum, Germany
    • 年月日
      2009-07-30
  • [学会発表] Plasma Treatment of Semiconductor Electrode for the Improvement of Dye-sensitized Solar Cell2009

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yamada
    • 学会等名
      International Symposium on PlasmaChemistry
    • 発表場所
      Ruhr-University Bochum, Germany
    • 年月日
      2009-07-30
  • [学会発表] Relations between anodestructure composed of plasma treated TiO_2 particles and light-to-electric energy conversion efficiency in dye-sensitized solar cell2008

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yamada
    • 学会等名
      Eleventh International Conference on Plasma Surface Engineering
    • 発表場所
      Garmisch-Partenkirchen, Germany
    • 年月日
      2008-09-16
  • [図書] Handbook of Photocatalysts : Preparation, Structure and Applications(Chapter 6 : Photocatalytic Activity of Plasma-Surface-Modified TiO_2 Films and Particles under Visible Light)2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Yamada, Hiroyuki Nakamura, Shigenori Matsushima, Nova Science
    • 総ページ数
      239-275
    • 出版者
      Publishers, Inc.

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公開日: 2012-01-26   更新日: 2016-04-21  

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