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2011 年度 研究成果報告書

水の完全分解反応に高効率で作用できる光触媒系の構築

研究課題

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研究課題/領域番号 21550191
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
研究機関山口大学

研究代表者

酒多 喜久  山口大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (40211263)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワード光触媒 / 水分解反応 / 高活性化 / 酸化ガリウム / タンタル混合酸化物 / 金属イオン添加 / 調製法 / 助触媒
研究概要

水の完全分解反応に対して高い効率で作用できる光触媒系を開発するために、Ga_2O_3, Ba-Ta複合酸化物光触媒を修飾し、水の分解反応に対する修飾効果を検討した。その結果、有効な助触媒の組み合わせによる表面での反応中間体の逆反応の抑制、金属イオン添加によるバルク状態制御に基づいた光生成した電子と正孔の再結合の抑制、光触媒の調製条件制御による形態制御を組み合わせることで、量子収率が50%を超える高活性な光触媒となることを見出した。さらに、この反応の量子収率は照射光子の密度に依存することを明らかにした。得られた知見に基づいて、チタン複合酸化物光触媒のこの反応に対しての活性向上を試みた。

  • 研究成果

    (38件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (28件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 水の完全分解反応に対するGa_2O_3光触媒の高活性化2012

    • 著者名/発表者名
      酒多喜久、安永怜、今村速夫
    • 雑誌名

      日本エネルギー学会誌

      巻: 91 ページ: 175-181

  • [雑誌論文] Characteristics of the charge transfer surface complex on titanium(IV) dioxide for the visible light induced chemo-selective oxidation of benzyl alcohol2012

    • 著者名/発表者名
      S. Higashimoto, K. Okada, M. Azuma, H. Ohue, T. Terai and Y. Sakata
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 2 ページ: 669-676

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光触媒による水分解と膜分離を組み合わせた水素製造プロセス構築の現状と将来2011

    • 著者名/発表者名
      田中一宏、酒多喜久
    • 雑誌名

      膜

      巻: 36 ページ: 113-121

  • [雑誌論文] Remarkable improvement of the photocatalytic activity of Ga_2O_3 towards the overall splitting of H_2O2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakata, Y. Matsuda, R. Yasunaga, H. Imamura, K. Teramura
    • 雑誌名

      ChemSusChem

      巻: 4 ページ: 181-184

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of a semiconductive compound obtained by the pyrolysis of urea under N2 and the photocatalytic property under visible light irradiation2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakata, K. Yoshimoto, K. Kawaguchi, H. Imamura and S. Higashimoto
    • 雑誌名

      Catal. Today

      巻: 161 ページ: 41-45

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient and selective oxidation of benzylic alcohol by O_2 into corresponding aldehydes on a TiO_2 photocatalyst under visible light irradiation : Effect of phenyl-ring substitution on the photocatalytic activity J2010

    • 著者名/発表者名
      S. Higashimoto, N. Suetsugu, M. Azuma, H. Ohue and Y. Sakata
    • 雑誌名

      Catal

      巻: 274 ページ: 76-83

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isotopic and kinetic assessment of photocatalytic water splitting on Zn-added Ga_2O_3 photocatalyst loaded with Rh_<2-y> Cr_yO_3 cocatalyst2010

    • 著者名/発表者名
      T. Hisatomi, K. Miyazaki, K. Takanabe, K. Maeda, J. Kubota, Y. Sakata and K. Domen
    • 雑誌名

      Chem. Phys

      巻: 486 ページ: 144-146

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective photocatalytic oxidation of benzyl alcohol and its derivatives into corresponding aldehydes by molecular oxygen on titanium dioxide under visible light irradiation2009

    • 著者名/発表者名
      S. Higashimoto, N. Kitao, N. Yoshida, T. Sakura, M. Azuma, H. Ohue and Y. Sakata
    • 雑誌名

      J. Catal

      巻: 266 ページ: 279-285

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role and function of Noble-Metal/ Cr-Layer Core/ Shell structure cocatalysts for photocatalytic overall water splitting studied by model electrodes2009

    • 著者名/発表者名
      M. Yoshida, K. Takanabe, K. Maeda, A. Ishikawa, J. Kubota, Y. Sakata, Y. Ikezawa and K. Domen
    • 雑誌名

      J. Phys Chem. C

      巻: 113 ページ: 10151-1157

    • 査読あり
  • [学会発表] 種々の調製法で調製した酸化ガリウム光触媒による水の完全分解2012

    • 著者名/発表者名
      永松康裕、中川貴喜、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第109回触媒討論会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] 金属イオンを添加した酸化ガリウムの水の完全分解反応に対する光触媒特性2012

    • 著者名/発表者名
      安永怜、酒多喜久、今村速夫、寺村謙太郎
    • 学会等名
      第109回触媒討論会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] 炭素・窒素を含有する有機物で表面修飾した二酸化チタン光触媒上での水素生成反応2012

    • 著者名/発表者名
      東本慎也、疋田晃志、酒多喜久
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶応大学
    • 年月日
      2012-03-26
  • [学会発表] Improvement of the photocatalytic activity of Ga_2O_3 toward the overall splitting of H_2O2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakata
    • 学会等名
      CRC International Symposium
    • 発表場所
      Hokkaido University
    • 年月日
      2012-01-27
  • [学会発表] 金属イオンを添加した酸化ガリウム光触媒の水の完全分解反応に対する特性2011

    • 著者名/発表者名
      安永怜、永松康裕、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第41回石油・石油化学討論会
    • 発表場所
      山口県教育会館
    • 年月日
      2011-11-11
  • [学会発表] シアヌル酸由来有機物で修飾された二酸化チタン光触媒の可視光活性2011

    • 著者名/発表者名
      疋田晃志、東本慎也、酒多喜久
    • 学会等名
      第108回触媒討論会
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] 水の完全分解反応に有効な酸化ガリウム光触媒の調製条件の検討2011

    • 著者名/発表者名
      永松康裕、中川貴喜、安永怜、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第108回触媒討論会
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] 金属イオンを添加したGa_2O_3光触媒の水の完全分解に対する特性2011

    • 著者名/発表者名
      安永怜、永松康裕、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第108回触媒討論会
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2011-09-20
  • [学会発表] 沈殿法により調製した酸化ガリウム光触媒の水の完全分解反応に対する特性2011

    • 著者名/発表者名
      中川貴喜、安永怜、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第107回触媒討論会
    • 発表場所
      東京都立大学
    • 年月日
      2011-03-30
  • [学会発表] 水分解光触媒亜鉛添加酸化ガリウムにおける水素生成助触媒に関する検討日本化学会2011

    • 著者名/発表者名
      水木一博、前田和彦、久保田純、酒多喜久、堂免一成
    • 学会等名
      第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2011-03-28
  • [学会発表] 錯体重合法により調製したBa-Ti複合酸化物の水の全分解反応に対する光触媒特性2010

    • 著者名/発表者名
      山崎祐樹、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第106回触媒討論会
    • 発表場所
      ベルクラッシック甲府
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] 尿素を縮合させて調製した尿素由来化合物の光触媒特性2010

    • 著者名/発表者名
      吉本和喜、酒多喜久、今村速夫、東本慎也
    • 学会等名
      第106回触媒討論会
    • 発表場所
      ベルクラッシック甲府
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] 酸化ガリウム光触媒による水の完全分解反応に対する金属イオンの添加効果2010

    • 著者名/発表者名
      安永怜、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第106回触媒討論会
    • 発表場所
      ベルクラッシック甲府
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] Achievement of high photocatalytic performance on the overall splitting of H_2O over a modified Ga_2O_3 photocatalyst2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakata
    • 学会等名
      2^<nd> ISSFSC
    • 発表場所
      China, DICP
    • 年月日
      2010-08-29
  • [学会発表] Kinetic aspects of water splitting reaction on Heterogeneous photocatalysts2010

    • 著者名/発表者名
      T. Hisatomi, K. Miyazaki, K. Takanabe, K. Maeda, J. Kubota, Y. Sakata, K. Domen
    • 学会等名
      TOCAT6/ APCAT5
    • 発表場所
      Sapporo Convension center
    • 年月日
      2010-07-22
  • [学会発表] Influences of the preparation condition of a barium tantalite photocatalyst on the photocatalytic activity of overall splitting of H_2O2010

    • 著者名/発表者名
      T. Kamigouchi, H. Kamioka, H. Fujimori, Y. Sakata, H. Imamura
    • 学会等名
      TOCAT6/ APCAT5
    • 発表場所
      Sapporo Convension center
    • 年月日
      2010-07-20
  • [学会発表] Photocatalytic property of a semiconducting compound prepared from urea under visible light irradiation2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakata, K. Yoshimoto, K. Kawaguchi, H. Imamura, S. Higashimoto
    • 学会等名
      SPEA-6
    • 発表場所
      Czech, Hotel DAP
    • 年月日
      2010-06-14
  • [学会発表] 亜鉛添加酸化ガリウムによる水の分解反応の速度論的検討2010

    • 著者名/発表者名
      久富隆史、宮崎和雄、高鍋和広、前田和彦、久保田純、酒多喜久、堂免一成
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2010-03-28
  • [学会発表] 炭素-窒素-酸素から構成される化合物半導体の調製とその光触媒特性2010

    • 著者名/発表者名
      吉本和喜、酒多喜久、今村速夫、東本慎也
    • 学会等名
      第105回触媒討論会
    • 発表場所
      テルサ京都
    • 年月日
      2010-03-25
  • [学会発表] Ga_2O_3光触媒の水の完全分解反応に対する調製条件の影響2010

    • 著者名/発表者名
      中川貴喜、安永怜、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第105回触媒討論会
    • 発表場所
      テルサ京都
    • 年月日
      2010-03-25
  • [学会発表] 水の完全分解反応による水素製造を目指した光触媒開発2010

    • 著者名/発表者名
      酒多喜久
    • 学会等名
      第11回建設・環境マネージメント講演会
    • 発表場所
      山口大学工学部
    • 年月日
      2010-02-09
  • [学会発表] 水の完全分解反応に有効に作用する酸化ガリウム光触媒の開発2010

    • 著者名/発表者名
      酒多喜久
    • 学会等名
      第8回太陽エネルギー化学センターシンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2010-02-03
  • [学会発表] 水の完全分解反応に効率よく作用するBa-Nb光触媒の調製条件の検討2009

    • 著者名/発表者名
      池田俊徳、山崎祐樹、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第104回触媒討論会
    • 発表場所
      宮崎シーガイア
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] 水酸化物前駆体より調製したGa_2O_3光触媒の水の完全分解反応に対する特性2009

    • 著者名/発表者名
      中川貴喜、松田雄太、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第104回触媒討論会
    • 発表場所
      宮崎シーガイア
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] 気体分離膜を用いて光触媒による水の完全分解反応により生成されたH_2とO_2の効率的分離2009

    • 著者名/発表者名
      杉山未希、酒多喜久、今村速夫、飯田高史、田中一宏、喜多英俊
    • 学会等名
      第104回触媒討論会
    • 発表場所
      宮崎シーガイア
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] 尿素由来化合物光触媒の調製とその特性2009

    • 著者名/発表者名
      吉本和喜、川口恵亮、田中亜紀子、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第104回触媒討論会
    • 発表場所
      宮崎シーガイア
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] バリウム-タンタル混合酸化物光触媒の水の完全分解反応に対する特性向上の検討2009

    • 著者名/発表者名
      上河内貴、酒多喜久、今村速夫
    • 学会等名
      第104回触媒討論会
    • 発表場所
      宮崎シーガイア
    • 年月日
      2009-09-27
  • [学会発表] Photocatalytic property of Ga_2O_3 prepared from Gallium hydroxide precursor on the overall splitting of H_2O2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakata, T. Nakagawa, Y. Matsuda, H. Imamura and K. Teramura
    • 学会等名
      Europa-cat9
    • 発表場所
      Spain, Salamanca University
    • 年月日
      2009-09-03
  • [図書] 触媒調製ハンドブック2011

    • 著者名/発表者名
      酒多喜久
    • 総ページ数
      500-501
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス

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公開日: 2013-07-31  

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