Metal nanoparticles/semiconductor photocatalysts for hypochlorous acid from salt water and air

用于从盐水和空气中提取次氯酸的金属纳米粒子/半导体光催化剂

• 批准号: 21H01707
• 负责人: 平井 隆之
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01707/
• 关键词: 次亜塩素酸; 金属ナノ粒子; 半導体光触媒; 塩水; 空気

太陽光エネルギーにより、常温・常圧下、塩水と空気を原料として次亜塩素酸を合成する新光触媒を開発する。プラズモン金属ナノ粒子／含塩素半導体からなる相界面への可視光照射により、金属ナノ粒子上に生成したホットホールを含塩素半導体に注入する。ホールによる骨格塩素イオンの酸化と、溶液内塩素イオンによる骨格塩素イオンの補填を連続的に進め、次亜塩素酸を効率よく合成する革新的光触媒を開発する。これらの研究を通して、持続可能エネルギーにより、入手容易な塩水と空気から殺菌剤・消毒剤として不可欠な次亜塩素酸を簡便に合成する新技術の開発を目指す。2022年度は、Auナノ粒子を担持したAgCl半導体粉末（Au/AgCl触媒）について検討した。可視光励起による効率のよいホットホール注入には、強固なAu/AgCl接合界面を形成させる必要がある。Au前駆体をAgCl粉末に吸着させ、管状炉内で焼成する析出沈殿法によりAu/AgCl触媒を合成した。焼成温度、焼成時間、Au担持量などの各種パラメータを最適化して高活性触媒を合成した。本触媒は太陽エネルギー変換効率0.14%以上で塩水と空気から次亜塩素酸を生成させることが可能であり、目標値であった天然植物の光合成における変換効率（0.1%）を上回ることが可能であった。各種反応実験、電気化学・光電気化学測定、ならびに表面分析測定にもとづいて光触媒メカニズムの裏付けを行い、論文を完成させた。現在論文を投稿中であり、順調に研究を進めた。

我们将开发出一种新的光催化剂，该光催化剂使用盐水和空气作为原材料，在室温和压力下使用太阳能合成次甲酸。金属纳米颗粒上形成的热孔通过将可见光照射到由等离子金属纳米颗粒/含氯的半导体组成的相接口中注入含氯的半导体。我们将开发一种创新的光催化剂，该药物通过孔连续氧化骨骼氯离子并在溶液中用氯离子补充骨骼氯离子，从而有效地合成次氯酸酸。通过这些研究，我们旨在开发可以轻松合成次伐多酸的新技术，这是使用可持续能量的消毒剂和对易于使用的盐水和空气的消毒剂和消毒剂。在2022财年，研究了支持AU纳米颗粒的AGCL半导体粉末（AU/AGCL催化剂）。为了通过可见光激发有效地注入热洞，必须形成强大的AU/AGCL接线接口。 Au前体被吸附在AGCl粉末上，并通过一种沉淀方法合成Au/AgCl催化剂，其中将Au沉淀在管状炉中有般。通过优化各种参数（例如钙化温度，钙化时间和AU加载量）来合成高度活性的催化剂。该催化剂能够从盐水和空气中产生次赤霉酸，其太阳能转化效率为0.14％或更多，并且能够超过天然植物的光合作用的目标转化效率（0.1％）。该论文是通过基于各种反应实验，电化学和光电化学测量以及表面分析测量的各种反应实验的光催化机制来完成的。他目前正在提交论文，并正在稳步进步。

项目成果

Auナノ粒子担持AgCl光触媒による塩水からの可視光次亜塩素酸生成

使用金纳米颗粒负载的 AgCl 光催化剂从盐水中生产可见光次氯酸

• 发表时间: 2021
• 作者: 島袋善文;島華穂;白石康浩;平井隆之
• 通讯作者: 平井隆之

大阪大学大学院基礎工学研究科附属太陽エネルギー化学研究センター・平井研究室

大阪大学工学研究科太阳能化学研究中心平井实验室

Au/AgClプラズモン光触媒による塩水からの次亜塩素酸合成

使用 Au/AgCl 等离子体光催化剂从盐水合成次氯酸

• 发表时间: 2023
• 作者: 島袋善文;白石康浩;平井隆之
• 通讯作者: 平井隆之

金担持塩化銀光触媒による塩水からの次亜塩素酸合成

金负载氯化银光催化剂从盐水合成次氯酸

• 发表时间: 2021
• 作者: 島袋善文;白石康浩;平井隆之
• 通讯作者: 平井隆之