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2014 年度 実績報告書

共鳴ラマン散乱による光触媒励起状態の振動分光

研究課題

研究課題/領域番号 24655014
研究機関神戸大学

研究代表者

大西 洋  神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20213803)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード光触媒 / ラマン散乱 / 電子励起状態 / 水分解反応 / 水素燃料 / タンタル酸ナトリウム / ドーピング / コアシェル構造
研究実績の概要

研究の主目的にかかげた電子励起状態にあるTiO2光触媒の格子振動を共鳴ラマン散乱によって計測することはできなかった。その原因は予想外に信号強度が弱かったためと推定している。同時並行して実施したSrドープNaTaO3光触媒の研究においては、ラマン散乱がSr2+イオンが占有するサイト(ペロブスカイト格子のAサイトまたはBサイト)を検知する有力な手段となることを見いだした。固相合成した光触媒においてはBサイトがSr2+によって置換され、水熱合成した光触媒ではAサイトがもっぱら置換されることを明らかにした。これまでNaTaO3光触媒をSr2+を含むアルカリ金属元素でドーピングするとイオン半径の類似性を根拠としてAサイト置換体が生じると信じられてきたが、これを実験的な証拠にもとづいて覆す成果である。光励起された電子と正孔が再結合する速度はBサイト置換体で遅く、Aサイト置換体で速かった。ドーピングする元素の選択ばかりでなく、ドーピングサイトの最適化が電子-正孔再結合反応を抑制して光触媒を高活性化する鍵となることが明らかとなった。平成26年度にはこれらの成果を国内学会および国際学会の招待講演などで発信した。あわせて研究成果を総括する原著論文を国際学術誌に2報投稿して掲載可となったところである。

備考

http://www.edu.kobe-u.ac.jp/sci-onishi/index-C.htmlは中国語によるページである。
http://www.edu.kobe-u.ac.jp/sci-onishi/index-K.htmlは韓国語によるページである。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 3件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Rate of Ag Photodeposition on Sr-doped NaTaO3 Photocatalysts as Controlled by Doping Sites2015

    • 著者名/発表者名
      Longjie An, Hiroshi Onishi
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology

      巻: 13 ページ: 未定

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electron-Hole Recombination Controlled by Doping Sites in Perovskite-structured Photocatalysts: Sr-doped NaTaO32015

    • 著者名/発表者名
      Longjie An, Hiroshi Onishi
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 5 ページ: 3196-3206

    • DOI

      10.1021/acscatal.5b00484

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Electron-hole Recombination Controlled by Doping Sites in Perovskite-structured Photocatalysts: Sr-doped NaTaO32015

    • 著者名/発表者名
      Longjie An, Hiroshi Onishi
    • 学会等名
      249th ACS National Meeting
    • 発表場所
      Denver,CO, アメリカ
    • 年月日
      2015-03-22 – 2015-03-26
  • [学会発表] Overview:結晶多形および表面・界面2015

    • 著者名/発表者名
      大西 洋
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会「二酸化チタンの最近の動向」シンポジウム
    • 発表場所
      東海大学, 神奈川
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 招待講演
  • [学会発表] NaTaO3 Photocatalysts Doped with Sr in A-site or in B-site2014

    • 著者名/発表者名
      Longjie An, Hiroshi Onishi
    • 学会等名
      2014 International Conference on Artificial Photosynthesis (ICARP2014)
    • 発表場所
      淡路国際会議場, 兵庫
    • 年月日
      2014-11-24 – 2014-11-28
  • [学会発表] Sn-doped TiO2 Photocatalysts Prepared via Sol-gel Method with Citric Acid2014

    • 著者名/発表者名
      Hao Liang Li, Hiroshi Onishi
    • 学会等名
      2014 International Conference on Artificial Photosynthesis (ICARP2014)
    • 発表場所
      淡路国際会議場, 兵庫
    • 年月日
      2014-11-24 – 2014-11-28
  • [学会発表] Infrared Absorption Spectrum of Electrons Excited in TiO2 Photocatalysts2014

    • 著者名/発表者名
      Takao Mizutani, Hiroshi Onishi
    • 学会等名
      2014 International Conference on Artificial Photosynthesis (ICARP2014)
    • 発表場所
      淡路国際会議場, 兵庫
    • 年月日
      2014-11-24 – 2014-11-28
  • [学会発表] The Surface Science of Doped NaTaO3 Photocatalysts2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Onishi
    • 学会等名
      2014 International Conference on Artificial Photosynthesis (ICARP2014)
    • 発表場所
      淡路国際会議場, 兵庫
    • 年月日
      2014-11-24 – 2014-11-28
    • 招待講演
  • [学会発表] Solvothermal Synthesis of Ga-doped SrTiO3 Photocatalysts2014

    • 著者名/発表者名
      Yohan Park, Hiroshi Onishi
    • 学会等名
      2014 International Conference on Artificial Photosynthesis (ICARP2014)
    • 発表場所
      淡路国際会議場, 兵庫
    • 年月日
      2014-11-24 – 2014-11-28
  • [学会発表] スズをドープした酸化チタン光触媒の調製と解析2014

    • 著者名/発表者名
      李浩亮
    • 学会等名
      神戸大学理学研究科第5回サイエンスフロンティア研究会
    • 発表場所
      神戸大学, 兵庫
    • 年月日
      2014-10-25
  • [学会発表] SrドープNaTaO3の表面再構成と光触媒機能:よいドーパントを探す法則の探求2014

    • 著者名/発表者名
      Longjie An, 大西洋
    • 学会等名
      第4回CSJ化学フェスタ2014
    • 発表場所
      船堀タワーホール, 東京
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
  • [学会発表] 金属ドープSrTiO3光触媒の溶媒熱合成2014

    • 著者名/発表者名
      Park Yohan,大西 洋
    • 学会等名
      第4回CSJ化学フェスタ2014
    • 発表場所
      船堀タワーホール, 東京
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
  • [学会発表] NaTaO3光触媒の励起ダイナミクス2014

    • 著者名/発表者名
      大西 洋
    • 学会等名
      第114回触媒討論会
    • 発表場所
      広島大学, 広島
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 招待講演
  • [学会発表] NaTaO3 photocatalysts selectively modified with Sr dopant at A-site or B-site2014

    • 著者名/発表者名
      Longjie An, Hiroshi Onishi
    • 学会等名
      The Seventh Tokyo Conference on Advanced Catalytic Science and Technology (TOCAT7)
    • 発表場所
      京都テルサ, 京都
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-06
  • [備考] 神戸大学理学研究科化学専攻大西研究室

    • URL

      http://www.edu.kobe-u.ac.jp/sci-onishi/

  • [備考] Kobe University, Onishi Laboratory

    • URL

      http://www.edu.kobe-u.ac.jp/sci-onishi/index-E.html

  • [備考] Kobe University, Onishi Laboratory

    • URL

      http://www.edu.kobe-u.ac.jp/sci-onishi/index-C.html

  • [備考] Kobe University, Onishi Laboratory

    • URL

      http://www.edu.kobe-u.ac.jp/sci-onishi/index-K.html

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公開日: 2016-06-01  

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