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2022 年度 実施状況報告書

水中ラジカル反応を利用した新たな手法による光機能性金属酸化物ナノ構造の作製

研究課題

研究課題/領域番号 21K04823
研究機関北海道大学

研究代表者

張 麗華  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (60719714)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードmetal oxide / submerged photosynthesis / hydrogen peroxide / radical reactions / nano structure / electrochemistry
研究実績の概要

We developed a submerged radical reactions method for the fabrication of metal nano oxides for photo functional applications. The
radical reactions were mainly generated by light illumination, ultrasound, and reactive oxygen species (ROS). In this year's work, we mainly focused on the nanostructure fabrication on copper and copper alloys surface by using the ROS of H2O2-HClO mixture solutions.
The XRD and SEM results show that a homogeneous nanostructure surface can be obtained under both UV and visible light illumination when the volume ratio of HClO to H2O2 is 2:1.
The Raman spectroscopy analysis proved that CuO, Cu2O and Cu2Cl(OH)3 are formed on the metal surface.
The cyclic voltammetry measurement shows that the sample with visible illumination has the highest specific capacitance.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

(1) The effect of light and ROS solution on the morphologies of the fabricated surface was studied.
(2) Reaction mechanism was analyzed.
(3) Electrochemical experiments were conducted successfully.

今後の研究の推進方策

(1) Apply this method for the fabrication of W and Mo metal oxides.
(2) Analysis the reaction mechanism of the W and Mo metal oxides formation.
(3) Electrochemical experiments on the fabricated W and Mo metal oxides

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Quantitative Evaluation of the Diffusion Coefficients of Aqua Ions in Hydrogels via Iron Corrosion2022

    • 著者名/発表者名
      Takai Satoshi、Murakami Shuntaro、Zhang Lihua、Ohsasa Kenichi、Watanabe Seiichi
    • 雑誌名

      ACS Applied Engineering Materials

      巻: 1 ページ: 80~86

    • DOI

      10.1021/acsaenm.2c00015

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facile modification of TiO2 nanoparticles with H2O2 + NH4F for enhanced visible light photodegradation of rhodamine B and methylene blue2022

    • 著者名/発表者名
      Yu Zhehan、Zhang Lihua、Watanabe Seiichi
    • 雑誌名

      Materials Today Communications

      巻: 33 ページ: 104213~104213

    • DOI

      10.1016/j.mtcomm.2022.104213

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Corrigendum to “Selective fabrication of tungsten nano-oxides via submerged photosynthesis with hydrogen peroxide for chromic device application” [Mater. Lett. 302 (2021) 130344]2022

    • 著者名/発表者名
      Fujii Souta、Murakami Shuntaro、Zhang Lihua、Watanabe Seiichi
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 324 ページ: 132753~132753

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2022.132753

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mesoporous single crystal titanium oxide microparticles for enhanced visible light photodegradation2022

    • 著者名/発表者名
      Yu Zhehan、Zhu Shilei、Zhang Lihua、Watanabe Seiichi
    • 雑誌名

      Optical Materials

      巻: 127 ページ: 112297~112297

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2022.112297

    • 査読あり
  • [学会発表] 次亜塩素酸と過酸化水素を用いた水中結晶光合成による機能性酸化銅ナノ表面作製2023

    • 著者名/発表者名
      能登亮太,張麗華,渡辺精一
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2023年冬季研究発表会
  • [学会発表] Fabrication and Reaction Mechanism of Molybdenum and Tungsten Nano-Oxide Hydrate by Submerged Photosynthesis2023

    • 著者名/発表者名
      Lihua Zhang, Seiichi Watanabe
    • 学会等名
      The 16th Internation Workshop on Plasma Application and Hybrid Functionally Materials
    • 国際学会
  • [学会発表] 機能性モリブデン-タングステンナノ酸化物複合材料の水中光合成2022

    • 著者名/発表者名
      林學毅,Melbert Jeem,張麗華,渡辺精一
    • 学会等名
      令和4年度日本顕微鏡学会北海道支部学術講演会
  • [学会発表] Facile Modification of TiO2 Nanoparticles with H2O2 + NH4F for Enhanced Visible Light Photodegradation of Rhodamine B and Methylene Blue2022

    • 著者名/発表者名
      YU Zhehan,張麗華,渡辺精一
    • 学会等名
      令和4年度日本顕微鏡学会北海道支部学術講演会
  • [学会発表] 水中光照射下におけるドーピング誘起光学的相転移2022

    • 著者名/発表者名
      早野彩夏,Melbert Jeem,林學毅,張麗華,渡辺精一
    • 学会等名
      日本金属学会2022年秋期(第171回)講演大会
  • [学会発表] G-SPSCを用いた結晶Si 太陽電池のZnO-NRs 反射防止層2022

    • 著者名/発表者名
      福島幸大,張麗華,渡辺精一
    • 学会等名
      日本金属学会2022年秋期(第171回)講演大会
  • [学会発表] 機能性モリブデン-タングステンナノ酸化物複合材料の水中光合成2022

    • 著者名/発表者名
      林學毅,張麗華,渡辺精一
    • 学会等名
      日本金属学会2022年秋期(第171回)講演大会
  • [学会発表] CuO ナノワイヤーメッシュを用いた太陽光水蒸発の基礎的調査2022

    • 著者名/発表者名
      西村真拓,渡辺精一,張麗華
    • 学会等名
      2022年度 日本金属学会・日本鉄鋼協会両北海道支部合同サマーセッション
  • [学会発表] 尿素・グリシン混合燃料を用いた液相燃焼合成によるSr9Al6O18:Sm3+蓄光体の作製2022

    • 著者名/発表者名
      酒井達也,沖中憲之,張麗華,渡辺精一
    • 学会等名
      2022年度 日本金属学会・日本鉄鋼協会両北海道支部合同サマーセッション
  • [学会発表] Facile Modification of TiO2 Nanoparticles with H2O2 + NH4F for Enhanced Visible Light Photodegradation of Rhodamine B and Methylene Blue2022

    • 著者名/発表者名
      YU Zhehan,張麗華,渡辺精一
    • 学会等名
      2022年度 日本金属学会・日本鉄鋼協会両北海道支部合同サマーセッション

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公開日: 2023-12-25  

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