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光触媒の反応活性は光励起キャリアーの再結合速度と反応分子への電荷移動速度の比で決まる。したがって、活性を向上させるためにはこれらの挙動を理解し制御する必要がある。本研究では時間分解可視近赤外中赤外分光装置を用いて自由電子や正孔、欠陥に捕捉された電子のエネルギー状態を個別に調べる方法を確立した。そして、SrTiO3の粉末の場合、単結晶に比べて大部分の電子は欠陥に捕捉されるが、再結合速度が遅く光触媒活性の向上に役立つ場合があることが分かった。また、SrTiO3にNiなどの遷移金属をドープすると再結合速度は遅くなるが、電子の反応活性が低下するために定常反応活性が低下することを明らかにした。
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