半導体表面の機能化による光エネルギー変換効率の向上

1986 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 60470078
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 藤嶋 昭 東大, 工学部, 助教授 (30078307)
• 研究分担者: 伊藤 公紀 東京大学, 工学部, 助手 (40114376)
• キーワード: 光エネルギー変換 / 半導体 / 光電気化学 / 光触媒 / ポリピロール / 酸化チタン

研究概要

半導体電極を用いることにより、光エネルギーを電気化学的に変換してクリーンエネルギーである水素燃料および電気エネルギーを発生させる電気化学光電池の研究、さらに電気化学光電池を単純物化された半導体粉末を懸濁させた光触媒反応の研究をおこなった。
1 半導体の化学修飾法による機能化;
水の光分解が可能なTi【O_2】n型半導体や溶解反応をおこしやすいZnOやGaAsなどの半導体をシラン化合物による化学修飾やポリパイロールによる高分子被覆をおこない、機能化と安定化をおこなった。Ti【O_2】上へのポリピロールの電解析出が可能であることを確かめ、次いで同様の手法をZnOにも適用し、光照射された部分にのみ機能化が可能であることが判明した。
2 Ti【O_2】等の光触媒系への各種金属の担持とその電解分離率からの検討:
いろいろの半導体粉末(例えばTi【O_2】,Cds,CdSeなど)を光触媒として用い これらに各種触媒金属を担持したときの電解分離率を測定し 光触媒作用の機構を調べた。
3 Ru【O_2】を担持した光触媒系における作用特性の解明;
Ru【O_2】は酸化反応への触媒特性が良いと言われているが、Ru【O_2】が働起電子によって還元され、Ruとして働いていることを確認した。すなわちRu【O_2】の役割を光電極特性から解明できた。
4 スプレーパイロリシス法による酸化物半導体の作製その光電極特性;
アセチルアセトンオキシチタンなどをエタノールにとかし、スプレーパイロシスによりSn【O_2】上に各種酸化物半導体、薄膜を作った。これらの光電極特性を測定し、これらが有用な半導体電極材料であることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] R.Baba: J.Phys.chem.89. 1902-1905 (1985)
• [文献書誌] T.Kato: Kagaku Kaishi. 1187-1191 (1985)
• [文献書誌] M.Okano: J.Electroanal.Chem.185. 393-396 (1985)
• [文献書誌] J.Lee: Bull.Chem. Soc.Japan. 58. 2634-2637 (1985)
• [文献書誌] C.M.Braun: Surface Science. 163. 369-382 (1985)
• [文献書誌] C.M.Braun: J.Electrochem.Soc.133. 128-132 (1986)
• [文献書誌] T.Kato: Kagaku Kaishi. 1-7 (1986)
• [文献書誌] T.Kato: Kagaku Kaishi. 8-11 (1986)
• [文献書誌] A.Fujishima: Denki Kagaku. 54. 153-158 (1986)
• [文献書誌] M.Okano: Kagaku Kaishi. 451-456 (1986)
• [文献書誌] C.M.Braun: Chem.Lett.1763-1766 (1986)
• [文献書誌] C.M.Braun: J.Phys.E.Scient.Inst.19. 374-377 (1986)
• [文献書誌] K.Itoh: J.Chem.Soc.Faraday Tans.I.
• [文献書誌] R.Baba: J.Amer.Chem.Soc.