| Research Abstract |
調節可能な様々の形態や細孔を有する、高活性な可視光応答型光触媒の開発をめざして、硫化物のような非酸化物や酸化鉄のような酸化物の新規合成を精力的に行った。
大量の合成が可能な,大気中でのチオシアン酸亜鉛の熱分解という新しい方法を用いて,階層状で細孔を調節できる様々な形態(マクロ球状型,タンポポ型,ナノチューブ型など)を有する硫化亜鉛(ZnS)を発見し,それらの特性について,最新の表面分析手法を駆使して調べた。その結果,窒素と炭素をZnS中に取り込んだ触媒(N,C-ドープZnS)が生成しており,可視光応答型になることを見いだした。ZnSそのものは,バンドギャップが3.6eVであり,紫外光(約400nm以下の光)しか吸収しない。しかし,太陽光には紫外光はわずか数%しか含まれていないので,このままでは,効率が悪いので,可視光(波長が約400nm以上の光)化することが求められている。発見した光触媒は,可視光下で高い有機物分解活性を示すと共に,助触媒を併用することなく可視光照射下で水(亜硫酸塩存在下)から水素を発生させる高い活性があることを明らかにした。
ZnSの場合と同様な熱分解法を用いて,ナノタワー型の硫化カドミウムを発見すると共に,可視光照射下で高い水素発生活性を示すことも見いだしている。また,同様な光触媒をマイクロ波照射法を用いて短時間(数分)で合成できる方法も開発し,さらに研究中である。
この他に,マクロ球状型やナノシート型の酸化鉄の発見も初めて行った。
今後は,新規の可視光応答型光触媒の開発を続行すると共に,本研究で新しく発見・開発した光触媒の太陽電池や水素発生系の材料としての評価や改良,課題等について努力を傾注する。
|
