2015 Fiscal Year Annual Research Report
光近接場の最適デザインに基づくエネルギー上方変換による二酸化炭素光触媒材料の開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Chemical conversion of solar energy by artificial photosynthesis: a breakthrough by fusion of related fields toward realization of practical processes |
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| Project/Area Number |
15H00866
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
八井 崇 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80505248)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 近接場光 / 不均一電磁界分布 / ナノ光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、CO2を高効率に分解させるとともに、分解生成物をさらにメタノールに分解させることを目標とする。CO2の分解生成物は、ZnO表面を水素終端することによって、メタノールが高効率に変換されることを期待して、ZnOナノ微粒子表面を水素終端した。
上記の反応を高効率に発生させるためには、ナノ微粒子表面に近接場光を高効率に発生させる必要がある。そこで、ナノ構造における電磁界分布の詳細を計算により明らかにした。その結果、ナノ構造に発生する近接場光の急激な電場勾配によって、入射光の2倍の周波数の光が発生する機構を明らかにした。さらに、実際にナノ構造が密に存在するZnOナノ微粒子を合成し、これを水素終端することで、水素終端しない場合と比較して高効率にCO2が分解される結果を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
これまで明らかになっていなかった近接場光の新しい特性を明らかにすることに成功した。さらに、この効果を実証するためにCO2分解実験を行い、高効率なCO2分解を実証した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでのやり方によって、CO2分解の効率向上を目指すとともに、還元補助剤、吸収剤を適宜加えることによってさらなる効率向上を目指す
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[Presentation] 光近接場による磁場成分を用いたナノ光加工2016
Author(s)
八井崇、坪井俊樹、山口真生、F. Stehlin, O. Soppera, D. Bloch, 東條賢、信定克幸
Organizer
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」 第４回公開シンポジウム
Place of Presentation
東京都葛飾区、葛飾キャンパス 図書館大ホール
Year and Date
2016-01-29 – 2016-01-30
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