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Enhancement of photocatalytic activity by utilizing mesopore-driven crystal lattice distortion

利用介孔驱动的晶格畸变增强光催化活性

基本信息

批准号：
21K05233
负责人：
鈴木孝宗
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、メソ細孔がもたらす結晶格子歪みを活用して細孔骨格内に電位勾配ならびに自発分極を誘発し、電子ー正孔対の解離ならびに光キャリア移動を促進することで、光触媒活性を向上させることを目的としている。はじめに、アナターゼ型の疑似単結晶骨格を有するメソ多孔性酸化チタン薄膜と、最表面に露出している結晶方位面が等しい無孔性単結晶を準備し、それぞれの光触媒活性をメチレンブルー(MB)の分解試験より評価した。光触媒反応により分解したMB量を暗状態でのMB吸着量で規格化したところ、メソ多孔性薄膜は無孔性単結晶より優れた光触媒活性を示した。このことから、メソ細孔の導入により反応面積の増加以上の効果がもたらされていることが明らかとなった。次いで、実際にメソ多孔性薄膜に結晶格子歪みがもたらされているか調べるため、薄膜XRD測定より格子定数を算出した。その結果、多孔体化によりa軸、b軸方向には0.16%の引張歪み、c軸方向には0.57%の圧縮歪みがもたらされていることが明らかとなった。その一方で第一原理計算より、アナターゼ型酸化チタンの結晶格子をこのように歪ませても、自発分極は誘発されないと算出された。

In this study, the crystal lattice is crooked and the electrical potential is matched in the lattice of the bipolar hole. The positive hole is used to resolve the dissociation device, the optical device is used to promote the movement of the device, and the activity of the photocatalyst is very important. It is suspected that the crystal lattice is characterized by porous acidified thin film, crystal azimuth plane exposed on the most surface, and photocatalyst activity. The crystal structure of the crystal is prepared, and the photocatalyst activity is characterized by photocatalytic activity (MB). The photocatalyst was used to analyze the molecular weight, the dark state, the MB adsorption capacity, the non-porous properties of the porous film, and the photocatalyst activity. If you want to add the above information, you will need to know that you are aware of the problem. The results show that the lattice of the porous film is crooked, the lattice is skewed, the lattice is determined by the thin film XRD, the lattice number is calculated. The results are as follows: the results show that the porosity is not good, the direction of b is 0.16%, the direction of c is 0.57%, and the direction of c is 0.57%. On the one hand, the first principle is used to calculate the temperature field, the first principle is to calculate the temperature of the acidizing process, and the lattice structure is used to calculate the temperature.