• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2015 Fiscal Year Annual Research Report

太陽光とメタンを用いた水素製造のための高品質微結晶光触媒の高度精密設計

Research Project

Project/Area Number 25289285
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

吉田 寿雄  京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 教授 (80273267)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords光触媒 / メタン / 水素
Outline of Annual Research Achievements

次世代クリーンエネルギーとして実用化が進む水素は天然には産出せず,現状では天然ガスを触媒を用いて高温で水蒸気改質を行うことで水素を得ている.我々は以前より太陽光とメタンから水素を高効率に得る光触媒的メタン水蒸気改質反応の研究を行っており,これまで,酸化チタンやタンタル酸ナトリウム,酸化ガリウム,チタン酸カリウムなどの光触媒に助触媒として白金もしくはロジウムを添加した光触媒を扱ってきた.本研究課題ではより高性能半導体光触媒の開発を目的としている.これまでの研究に基づき,半導体光触媒粒子が,酸化面と還元面が明白に区別できるような形状を持つ高品質かつ高表面積な半導体微結晶であれば,励起電子・正孔の分離や反応面の分離による再結合・逆反応を抑制することができ,高効率に光触媒的メタン水蒸気改質反応が進行するという作業仮説を立て,単結晶を得るための合成法の一つである溶融塩法を検討してきた.
これまで,チタン酸カリウム,チタン酸カルシウム,タンタル酸ナトリウムの合成を試みた結果,それぞれ,六角柱状,多面体等の微結晶が得られた.合成条件をいくつか検討した結果,原料と融剤の混合比や,溶融温度,冷却速度が,得られる微結晶の構造に大きく影響することがわかった.そしてタンタル酸ナトリウムについて光触媒的メタン水蒸気改質反応における光触媒活性を調べたところ,大きな結晶子径を持つ方が高活性であること,同じ結晶子径で比べても有罪法で調整したもののほうが従来の固相法によるものよりも高活性を示すことが見出された.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (23 results)

All 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Platinum loaded sodium tantalate photocatalysts prepared by a flux method for photocatalytic steam reforming of methane2016

    • Author(s)
      A. Yamamoto, S. Mizuba, Y. Saeki, H. Yoshida
    • Journal Title

      Appl. Catal. A

      Volume: 521 Pages: 125-132

    • DOI

      10.1016/j.apcata.2015.10.031

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Calcium titanate photocatalyst prepared by a flux method for reduction of carbon dioxide with water2015

    • Author(s)
      H. Yoshida, L. Zhang, M. Sato, T. Morikawa, T. Kajino, T. Sekito, S. Matsumoto, H. Hirata
    • Journal Title

      Catal. Today

      Volume: 251 Pages: 132-139

    • DOI

      10.1016/j.cattod.2014.10.039

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] フラックス法によるチタン酸ストロンチウムの調製と水素生成反応2016

    • Author(s)
      福本 佳織、山本 旭、吉田寿雄
    • Organizer
      日本化学会 第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府,京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] Photocatalytic Steam Reforming of Methane on Calcium Titanate2016

    • Author(s)
      FUJIWARA, Kenji; MIZUBA, Shota; YAMAMOTO, Akira; YOSHIDA, Hisao
    • Organizer
      日本化学会 第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府,京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] Preparation of sodium titanate and silver titanate photocatalysts and the photocatalytic activity for CO2 reduction2016

    • Author(s)
      Soichiro Amanuma, Fukuo Naoto, Akira Yamamoto, Hisao Yoshida
    • Organizer
      日本化学会 第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都府,京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] 低温メタン水蒸気改質反応におけるタンタル酸ナトリウム光触媒の構造活性相関2016

    • Author(s)
      山本旭・水場翔大・佐伯百合菜・吉田寿雄
    • Organizer
      第117回触媒討論会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(大阪府,堺市)
    • Year and Date
      2016-03-21 – 2016-03-22
  • [Presentation] Photocatalytic Production of Hydrogen and Reduction of Carbon Dioxide with Metal Loaded Semiconductor Crystals2016

    • Author(s)
      Hisao Yoshida
    • Organizer
      International Conference on 'Functional Eco-friendly Smart Emerging Materials (FESEM)
    • Place of Presentation
      Pune (India)
    • Year and Date
      2016-03-10 – 2016-03-12
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 二酸化炭素還元反応における微結晶チタン酸塩光触媒の構造活性相関2016

    • Author(s)
      吉田 寿雄,福尾 奈央斗,山本 旭
    • Organizer
      第4回公開シンポジウム:新学術領域研究「人工光合成による太陽光エネルギーの物質変換:実用化に向けての異分野融合」
    • Place of Presentation
      東京理科大学(東京都,葛飾区)
    • Year and Date
      2016-01-29 – 2016-01-30
  • [Presentation] Silver loaded titanate photocatalysts prepared by a flux method for reduction of carbon dioxide with water2015

    • Author(s)
      Hisao Yoshida
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu (USA)
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Photocatalytic activation of water with metal loaded photocatalysts prepared by a flux method2015

    • Author(s)
      Hisao Yoshida
    • Organizer
      International Symposium on Current Progress in Mathematics and Science
    • Place of Presentation
      Depok (Indonesia)
    • Year and Date
      2015-11-03 – 2015-11-04
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 水分解を目的としたチタン酸カリウム光触媒の開発2015

    • Author(s)
      徳田洋介,吉田寿雄
    • Organizer
      第116回触媒討論会
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県,津市)
    • Year and Date
      2015-09-17
  • [Presentation] チタン酸カルシウム光触媒の構造と二酸化炭素還元反応における活性との相関2015

    • Author(s)
      福尾奈央斗,佐藤万純,吉田寿雄
    • Organizer
      第116回触媒討論会
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県,津市)
    • Year and Date
      2015-09-17
  • [Presentation] チタン酸銀光触媒の調製と二酸化炭素還元反応における活性の評価2015

    • Author(s)
      天沼 創一朗,福尾 奈央斗,吉田 寿雄
    • Organizer
      第116回触媒討論会
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県,津市)
    • Year and Date
      2015-09-17
  • [Presentation] メタンカップリング反応における酸化ガリウム光触媒の表面の効果2015

    • Author(s)
      川原崎悟,吉田寿雄
    • Organizer
      第116回触媒討論会
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県,津市)
    • Year and Date
      2015-09-16
  • [Presentation] チタン酸ナトリウム光触媒によるメタン水蒸気改質2015

    • Author(s)
      水場翔大,吉田寿雄
    • Organizer
      第116回触媒討論会
    • Place of Presentation
      三重大学(三重県,津市)
    • Year and Date
      2015-09-16
  • [Presentation] Photocatalytic Steam Reforming of Methane with Sodium Tantalate Prepared by a Flax Method2015

    • Author(s)
      Shota MIZUBA, Yurina SAEKI, Hisao YOSHIDA
    • Organizer
      Photocatalysis 1
    • Place of Presentation
      東京理科大学(千葉県,野田市)
    • Year and Date
      2015-09-03 – 2015-09-04
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structure and Activity of Calcium Titanate Photocatalysts for CO2 Reduction2015

    • Author(s)
      Naoto FUKUO, Masumi SATO, Hisao YOSHIDA
    • Organizer
      Photocatalysis 1
    • Place of Presentation
      東京理科大学(千葉県,野田市)
    • Year and Date
      2015-09-03 – 2015-09-04
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] チタン酸銀光触媒の調製と二酸化炭素還元反応における活性の評価2015

    • Author(s)
      天沼 創一朗,福尾 奈央斗,山本 旭 ,吉田 寿雄
    • Organizer
      第9回触媒道場
    • Place of Presentation
      みのお山荘風の杜(大阪府,箕面市)
    • Year and Date
      2015-09-02 – 2015-09-03
  • [Presentation] Calcium titanate photocatalyst prepared by a flux method for reduction of carbon dioxide with water2015

    • Author(s)
      H. Yoshida, L. Zhang, M. Sato, T. Morikawa, T. Kajino, T. Sekito, S. Matsumoto, H. Hirata
    • Organizer
      第13回触媒化学ワークショップ
    • Place of Presentation
      徳島県とくぎんトモニプラザ(徳島県,徳島市)
    • Year and Date
      2015-08-02 – 2015-08-04
  • [Presentation] チタン酸銀光触媒の調製と二酸化炭素還元反応における活性の評価2015

    • Author(s)
      天沼創一朗、福尾奈央斗、山本旭、吉田寿雄
    • Organizer
      第13回触媒化学ワークショップ
    • Place of Presentation
      徳島県とくぎんトモニプラザ(徳島県,徳島市)
    • Year and Date
      2015-08-02 – 2015-08-04
  • [Presentation] 水分解のためのチタン酸カリウム光触媒への酸化的光析出法によるロジウム助触媒の添加2015

    • Author(s)
      福本佳織、徳田洋介、山本旭、吉田寿雄
    • Organizer
      第13回触媒化学ワークショップ
    • Place of Presentation
      徳島県とくぎんトモニプラザ(徳島県,徳島市)
    • Year and Date
      2015-08-02 – 2015-08-04
  • [Presentation] チタン酸カルシウム光触媒を用いたメタン水蒸気改質反応2015

    • Author(s)
      藤原研司,水場翔大,山本旭,吉田寿雄
    • Organizer
      第13回触媒化学ワークショップ
    • Place of Presentation
      徳島県とくぎんトモニプラザ(徳島県,徳島市)
    • Year and Date
      2015-08-02 – 2015-08-04
  • [Presentation] 二酸化炭素還元反応におけるチタン酸塩光触媒の構造と活性の相関2015

    • Author(s)
      吉田寿雄・福尾奈央斗・佐藤万純・Like Zhang
    • Organizer
      第34回 光がかかわる触媒化学シンポジウム,2015/06/19,蔵門会館
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都,目黒区)
    • Year and Date
      2015-06-19

URL: 

Published: 2017-01-06  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi