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FY23年度に本助成金を追加で1年間使用した目的は、メソポーラス金属ナノ粒子と薄膜を適応させ、より魅力的な光触媒反応を促進することでした。金属表面のホットキャリアの寿命は、光触媒としての効果を理解する鍵となります。そのため、透明なインジウムスズ酸化物電極上にメソポーラス金ナノ粒子およびメソポーラス金薄膜を電着する新しい方法を開発し、過渡吸収分光法（TAS）で測定しました。TAS測定の結果、メソポーラス粒子は長寿命のホットキャリアを支持していることが示されましたが、その差は触媒効果を大幅に向上させるほど顕著ではありませんでした。したがって、光分解反応や光化学的ホモリシスには成功したものの、これらの表面の小分子に対する光触媒効率はあまり魅力的ではありませんでした。そこで、これらの表面を使用して、マイクロプラスチックなどの大きな高分子を検出および光分解する方法を探索し始めました。我々は、多孔質フォーム上にメソポーラス金属を電着する方法を開発し、異なるサイズと形状のマイクロプラスチックを流れる溶液から捕獲できることを実証しました。また、表面増強ラマン分光法（SERS）を使用してマイクロプラスチックを検出する方法を示しました。SERSデータを用いて、PTFE、ポリスチレン、ポリエチレン、PET、ナイロン、PMMAの6種類のマイクロプラスチックを高精度で識別できる機械学習アルゴリズムを開発しました。この低検出限界での高精度な作業は、最近Nature Communicationsに掲載が承認されました。これらの表面はマイクロプラスチックの光分解に使用できる可能性がありますが、さらなる研究が必要です。
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