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2022 年度 研究成果報告書

磁場中における光触媒粉末のキャリアダイナミクスの解明と活用

研究課題

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研究課題/領域番号 20K15386
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分36020:エネルギー関連化学
研究機関岡山大学 (2022)
豊田工業大学 (2020-2021)

研究代表者

加藤 康作  岡山大学, 自然科学研究科, 技術職員 (40751087)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード光触媒 / キャリアダイナミクス / 過渡吸収
研究成果の概要

過渡吸収分光を用いて光触媒の光励起キャリアダイナミクスの研究を行った.光触媒粉末表面に多く存在する欠陥が,光励起キャリアの再結合を促進する効果と抑制する効果を合わせもち,どちらが優勢になるかは欠陥の分布によることを示唆する結果を得た.一方,近年報告されている光触媒活性に対する磁場効果の原因を調べるため,試料を電磁石のギャップ間に設置したガスセル中に保持して過渡吸収を測定するための装置を開発した.光励起キャリア寿命の磁場印加の有無による変化を調べたが,今回の測定では有意な違いは見られず,分子が電荷を受け取った後で起こる反応過程の方が光触媒活性の磁場効果の主原因となっている可能性が考えられる.

自由記述の分野

レーザー分光

研究成果の学術的意義や社会的意義

光触媒を用いると,水と太陽光を用いてクリーンなエネルギー源である水素を生成したり,大気や水質の汚染物質を分解したりすることが可能で,様々な環境問題の解決策として近年大きく注目されている.本研究で過渡吸収分光測定を通して得られた新たな知見は,将来のより高活性な光触媒の開発において基礎となる,光触媒中における光励起キャリアのダイナミクスについての理解を深める上で有用であると考えられる.

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公開日: 2024-01-30  

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