層状半導体の剥離ナノシート分散体による光エネルギー変換系の構築

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20550171
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機工業材料
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 中戸 晃之 東京農工大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (10237315)
• 連携研究者: 山口 大輔 日本原子力研究開発機構, 研究員 (60370483)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 無機ナノシート / 半導体光触媒 / 分散体 / 液晶

研究概要

半導体光触媒として働く層状ニオブ酸塩を水中で?離させたナノシートのコロイド分散体を用いて、光エネルギー変換の重要な要素反応--電子受容体との間の光誘起電荷分離、ナノシートへの光誘起電子蓄積、水からの光触媒的水素発生--を行った。分散体に粘土を加えると反応の起こり方が変化し、特に前2者では、適量の粘土を加えることで生成物の収率や安定性が著しく向上した。これより、ナノシート分散体が新規な光エネルギー変換系として働く可能性が示された。

研究成果

• [雑誌論文] Visible-light-induced electron transfer in intercalation-type composites organized on photocatalytically active layered niobate (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Nakato, H.Kamase, R.Shinozaki
  • 雑誌名: J.Ceram.Soc.Jpn. 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrooptic Response of Colloidal Liquid Crystals of Inorganic Oxide Nanosheets Prepared by Exfoliation of a Layered Niobate (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Nakato,, K.Nakamura, Y.Shimada, Y.Shido, T.Houryu, Y.Iimura, H.Miyata
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C vol.115 ページ: 8934-8939
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Electron Accumulation in Colloidally Dispersed Wide Band-gap Semiconductor Nanosheets (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Nakato,, Y.Yamada, M.Nakamura, A.Takahashi
  • 雑誌名: J.Colloid Interface Sci. vol.354 ページ: 38-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] 無機ナノシート分散体の液晶形成と機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中戸晃之、宮元展義
  • 雑誌名: 液晶 14巻 ページ: 108-117
• [雑誌論文] Liquid Crystalline Behavior and Related Properties of Colloidal Systems of Inorganic Oxide (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Nakato, N.Miyamoto
  • 雑誌名: Materials vol.2 ページ: 1734-1761
  • 査読あり
• [雑誌論文] 無機ナノシート分散体の柔構造を利用する光機能材料 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中戸晃之
  • 雑誌名: 材料の化学と工学 46巻 ページ: 129-134
• [雑誌論文] Photoinduced Electron Transfer in Nanostructured Assemblies of Layered Semiconducting Oxide and Methylviologen : Effect of the Location of Acceptor Molecules (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Nakato, H.Edakubo, T.Shimomura
  • 雑誌名: Micropor.Mesopor.Mater. vol.123 ページ: 280-288
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Charge Separation in aColloidal System of Exfoliated Layered Semiconductor Controlled by Coexisting Aluminosilicate Clay (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Nakato, Y.Yamada, N.Miyamoto
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.B vol.113 ページ: 1323-1331
  • 査読あり
• [学会発表] 無機ナノシートによる光機能性スマートコロイド (2011)
  • 著者名/発表者名: 中戸晃之
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 日本化学会第91春季年会(2011)講演予稿集
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] ニオブ酸ナノシート分散体の電場配向と光反応 (2011)
  • 著者名/発表者名: 南野佳宏, 中戸晃之
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 日本化学会第91春季年会(2011)講演予稿集
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] ニオブ酸-粘土ナノシート混合分散体の構造形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋篤史、宮元展義、山内悠輔、中戸晃之
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 日本化学会第91春季年会(2011)講演予稿集
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] Colloidal System of Semiconducting Oxide Nanosheets : Liquid Crystalline Behavior and Photochemical Applications (2010)
  • 著者名/発表者名: 中戸晃之
  • 学会等名: rd International Congress on Ceramics
  • 発表場所: 大阪府大阪市(招待講演)
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] Smart Colloids of Exfoliated Layered Crystals : Photochemical Reactions in Colloidal Mixtures of Clay and Semiconductor Nanosheets (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Nakato, Y.Nono, 高橋篤史, M.Nakamura
  • 学会等名: 3rd International Congress on Ceramics
  • 発表場所: 大阪府大阪市
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] 粘土-半導体ナノシート分散体中での光化学反応 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中戸晃之、山田佳美、井上沙衣、菅原淳、南野佳宏
  • 学会等名: 第54回粘土科学討論会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] 層状半導体ナノシート分散体の光触媒反応に対する粘土ナノシートの共存効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中戸晃之
  • 学会等名: 日本化学会新領域研究グループ「低次元無機-有機系の光化学」第3回研究講演会
  • 発表場所: 東京(招待講演)
  • 年月日: 2010-07-09
• [学会発表] Photochemical Reactions in Colloidal Mixtures of Exfoliated Clay and Semiconductor Nanosheets (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Nakato, Y.Yamada, M.Nakamura
  • 学会等名: 2010SEA-CSSJ-CMS Trilateral Meeting on Clays
  • 発表場所: Seville, Spain
  • 年月日: 2010-06-10
• [学会発表] 光機能分子のソフトマトリクスとしての層状結晶 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中戸晃之
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 大阪府東大阪市(招待講演)
  • 年月日: 2010-03-29
• [学会発表] 粘土懸濁液中でのEDTA-ルテニウム錯体-ビオロゲン間の光誘起電子移動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡辺頌子、中戸晃之
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 大阪府東大阪市
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] 有機修飾した層状酸化物を乳化剤に用いるエマルション形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上田裕晃、橋本祥歌、中戸晃之
  • 学会等名: 第53回粘土科学討論会
  • 発表場所: 岩手県盛岡市
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] Photoinduced Electron Accumulation in Semiconducting Nanosheets in Colloidal Dispersions Prepared by Exfoliation of a Layered Niobate (2009)
  • 著者名/発表者名: 中戸晃之, 山田佳美
  • 学会等名: International Symposium on Zeolites and Microporous Crystals 2009
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2009-08-07
• [学会発表] Photochemical Reactions in Colloidal Mixtures of Exfoliated Layered Niobate and Clay Nanosheets (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Nakato, Y.Yamada, T.Fujita
  • 学会等名: 15th International Symposium on Intercalation Compounds
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2009-05-11
• [学会発表] 無機超薄層による柔構造空間の形成と光化学への展開 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中戸晃之
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 千葉県船橋市(招待講演)
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 層状ニオブ酸塩剥離ナノシートへのAuおよびAgナノ粒子の光析出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 笠井俊宏、中戸晃之
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 千葉県船橋市
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] Mesoscale Structures of Colloidally Dispersed Inorganic Nanosheets Prepared by Exfoliation of Layered Crystals (2008)
  • 著者名/発表者名: 中戸晃之
  • 学会等名: IUMRS International Conference in Asia 2008
  • 発表場所: Nagoya, Japan(招待講演)
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] 粘土-半導体混合コロイド分散体中での半導体ナノシートへの光誘起電荷蓄積 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中戸晃之、山田佳美
  • 学会等名: 第52回粘土科学討論会
  • 発表場所: 沖縄県那覇市
  • 年月日: 2008-09-04
• [図書] 機能性粘土素材の最新動向(小川誠監修) (2010)
  • 著者名/発表者名: 中戸晃之
  • 総ページ数: 70-86, 299-314
  • 出版者: シーエムシー出版