权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Improvement of Z-scheme photocatalysis based on control of electron transfer utilizing electrochemical techniques

基于利用电化学技术控制电子转移的 Z 型光催化改进

基本信息

批准号：
21K05240
负责人：
熊谷啓
金额：
$ 2.66万
依托单位：
The University of Tokyo (2022)Tohoku University (2021)
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

本研究課題「電気化学を活用した電子伝達制御に基づくZスキーム型光触媒系の機能向上」では、半導体光触媒を用いた可視光照射下における2光子励起（Zスキーム）によるエネルギー蓄積型の反応において、活性・機能向上のボトルネックと想定される光触媒間の光励起電子の伝達過程にフォーカスし、熱力学的な制御による系統的な知見を得るとともに、電気化学手法による速度論的な解析制御手法の開発と評価を行っている。今年度は、水中で駆動するZスキーム型反応の電子伝達過程を電気化学手法を用いて観測するため、回転リングディスク電極を応用した拡散制御型の新規観測手法の開発を行った。水分解反応を駆動する代表的な可視光応答の半導体光触媒と電子伝達剤を用い、拡散制御環境下における光触媒反応の進行を電流として観測し、反応速度の直接的な評価を試みた。光触媒粒子を電極上に固定した状態で、可逆な電子伝達剤としてコバルトトリスビピリジンタイプの錯体を用いて、拡散を電極回転数によって制御しながら光触媒反応評価を行った。リング電極部において、光触媒反応の進行に伴う水素の生成と電子伝達剤の消費に由来すると考えられる電流値変化が観測されたことから、反応の進行を検出できることを確認した。光の強度などの反応条件を変化することで電流値が変化することも確認できた。したがって、本手法によって拡散制御環境下における反応速度を電流として定量的に評価しうることが示された。

This research topic is "The function upward of electron transfer system in electron transfer system", and the function upward of electron transfer system in photo-excited semiconductor photocatalyst system under visible light irradiation. Thermodynamic control system knowledge, electrochemistry, velocity theory, analytical control methods, development and evaluation This year, the development of new methods for the detection of electron transfer in water and in water Photocatalyst and electron transfer agent for visible light reaction, current measurement and direct evaluation of reaction speed under dispersion control environment Photocatalyst particles are fixed on the electrode, reversible electron transfer, dispersion, electrode return, and photocatalytic reaction. In the process of photo-catalytic reaction, the generation of water element and the consumption of electron are examined. The intensity of the light is changed, and the current is changed. This method is used to evaluate the current and quantity of the reaction velocity in the dispersion control environment.