有機半導体を適用したアンモニア酸化分解用可視光応答性デバイスの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23550145
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 阿部 敏之 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (20312481)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2014-03-31
• キーワード: 水素発生 / 光触媒 / 有機半導体 / p/n接合体

研究概要

カーボンフリーな水素貯蔵化合物と考えられるアンモニアやヒドラジンの可視光分解により水素をもたらす光触媒デバイスの開発に関する研究を行った. 従来の無機半導体を適用する手法とは異なり, 有機p型およびn型半導体からなるp/n接合体を適用して, ヒドラジン分解を伴って水素が生じる全可視光応答型の光触媒システムを見いだした. さらに, 可視光照射下ではこれまで困難であったアンモニアの酸化分解が可能な有機光触媒デバイスの例も見いだした.

研究成果

• [雑誌論文] Decomposition of hydrazine by an organic fullerene/phthalocyanine p–n bilayer photocatalysis system over the entire visible-light region (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Abe, N. Taira, Y. Tanno, Y. Kikuchi, K. Nagai
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 50(16) ページ: 1950-1952
  • DOI: 10.1039/C3CC46701E
  • 査読あり
• [雑誌論文] 有機太陽電池の活性層を用いた全可視光応答光触媒-汚濁物質分解・水分解に向けて- (2013)
  • 著者名/発表者名: 長井圭治,阿部敏之
  • 雑誌名: 高分子論文集 巻: 70(9) ページ: 459-475
  • URL: http://main.spsj.or.jp/c5/koron/koron.php
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multilayerization of Organophotocatalyst Films that Efficiently Utilize Natural Sunlight in a One-pass-flow Water Purification System (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Nagai, Y. Yasuda, T. Iyoda, T. Abe
  • 雑誌名: ACS Sustainable Chem. Eng. 巻: 1(8) ページ: 1033-1039
  • DOI: 10.1021/sc400095f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced photoanodic output at an organic p/n bilayer in the water phase by means of the formation of whiskered phthalocyanine (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Abe, Y. Tanno, T. Ebina, S. Miyakushi, K. Nagai
  • 雑誌名: ACS Appl. Mater. Interfaces 巻: 5(4) ページ: 1248-1253
  • DOI: 10.1021/am302209b
  • 査読あり
• [学会発表] 有機p/n接合体を基盤とした水素発生用光触媒デバイスの創成研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 阿部敏之
  • 学会等名: 新学術領域研究「人工光合成」第4回フォーラム
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 2014-03-26
• [学会発表] 有機p/n接合体を基盤とした水素発生用光触媒デバイスの創成研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 阿部敏之
  • 学会等名: 新学術領域研究「人工光合成」第2回公開シンポジウム
  • 発表場所: 立命館朱雀キャンパス
  • 年月日: 2013-10-26
• [学会発表] 水素発生を誘起するフタロシアニン/フラーレン系有機フィルムの光電極・光触媒機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 阿部敏之,飛内俊輔,平良直大,千葉準平,石戸谷美咲,伊藤隆,長井圭治
  • 学会等名: 電気化学会第80回大会
  • 発表場所: 立命館大学びわこくさつキャンパス
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] ヒドラジン酸化を誘起するp/n型有機フィルム系光電極デバイス (2013)
  • 著者名/発表者名: 阿部敏之,平良直大,丹野寿則,長井圭治
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこくさつキャンパス
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] Function and characteristics of organic p/n bilayers as photoelectrodes and photocatalysts in the water phase (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Abe, K. Nagai
  • 学会等名: The 9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012)
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20121200
• [学会発表] ポリチオフェン/フラーレン誘導体系コンポジットのモルフォロジーと水相中における光電極特性の相関 (2012)
  • 著者名/発表者名: 阿部敏之,市川美幸,日景隆仁,角田世治,長井圭治
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] ウィスカー構造の形成に起因したペリレン誘導体/フタロシアニン系光アノードの高出力化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 丹野寿則,海老名紀廣,宮串彰一,長井圭治,阿部敏之
  • 学会等名: 平成24年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 秋田大学手形キャンパス
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] ヒドラジンの多電子過程酸化を誘起するp/n型有機フィルム系光電極 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平良直大,長井圭治,阿部敏之
  • 学会等名: 平成24年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 秋田大学手形キャンパス
  • 年月日: 2012-09-15
• [学会発表] 水素発生を誘起するフタロシアニン/フラーレン系フィルムの光カソード特性とその光触媒への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 千葉準平,石戸谷美咲,飛内俊輔,平良直大,伊藤隆,長井圭治,阿部敏之
  • 学会等名: 第1回CSJ化学フェスタ
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 2011-11-13
• [学会発表] p/n型有機フィルム系光アノードの亜鉛フタロシアニン/水界面で誘起される酸化反応の速度解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中村和基,一戸弘昌,長井圭治,阿部敏之
  • 学会等名: 平成23年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス
  • 年月日: 2011-09-17