Mechanism of charge recombination in TiO2 photocatalysts studied by multi-functional transient absorption technique

多功能瞬态吸收技术研究TiO2光催化剂中电荷复合机理

• 批准号: 20H02699
• 负责人: 加藤 隆二
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02699/
• 关键词: 酸化チタン; 過渡吸収; 電荷再結合; テラヘルツ; 光触媒; 過渡吸収分光; 非接触光伝導計測

本年度は下記の①から④について検討を行った。①「電荷再結合反応に対する吸着酸素の効果」昨年度見出した吸着酸素の効果について詳細な計測を行い、表面電荷の影響を考慮したモデルの構築を行った。このモデルの視点はこれまで多くの矛盾した研究結果が報告されていた状況を統一的に扱うことができる糸口になると考えている。詳細を論文にまとめ、現在J.Phys.Chem.Cに投稿中である。②「マイクロ波過渡吸収装置の改良」①で述べたように電荷再結合反応が吸着酸素に大きく影響を受けることを可視域の過渡吸収測定から見出した。この現象をより深く理解するためにマイクロ波領域での過渡吸収測定が必要と考え、これまで用いていたマイクロ波共振器を改良し、真空も含め、各種ガス雰囲気を制御できる測定チャンバーを制作した。これを用いて酸素効果について検討を進めている。③「テラヘルツ領域の計測」昨年度構築した光学系をもとに時間分解計測について検討を始めた。思っていたよりもテラヘルツ検出器からの信号が微弱であったが、これまで開発してきた信号検出系、計測プログラムを改良して大きな信号強度を持つInPについて過渡吸収の計測に成功した。今後は感度の向上を目指して改良を進めていく。④「発光計測」昨年度から過渡吸収と相補的な情報を得ることができる発光測定も併せて行っている。発光スペクトルと収率については系統的にまとめてJ.Phys.Chem.Cに論文発表を行った。またアメリカ化学会で1日に１報だけ選ばれる注目論文（Editors'Choice）に採択された。発光計測については時間分解計測を進めており、過渡吸収と時間領域を合わせて比べることができる系統的な計測を進めていく。

This year's next chapter is written in the following paragraphs: ① "The effect of charge recombination reaction に対するsorbing acid" The effect of sorbing acid was seen last year in detail and the influence of surface charge was measured and the influence of surface charge was considered.このモデルのViewpointはこれまで多くのconflictしたResearch ResultsがReportされIt's a unified situation. The detailed thesis is currently being submitted to J.Phys.Chem.C. ② "Improvement of the mako wave transition absorption device" ① The influence of the charge recombination reaction of the べたようにが adsorbed acid element and the large きく is affected by the けることを visible range transition absorption measurement から见出した.このphenomenon をよりdeep くUnderstanding するためにマイクロ wave field でのTransition absorption measurement がと考え、これまで用いていThe improvement of the たマイクロ wave resonator, the vacuum もcontaining system, and the various ガスAmbient 囲気を system and the できる measurement system are made. The effect of これを using いて acid element is について検椒入めている. ③ "Measurement in the field of テラヘルツ" The time-decomposed measurement of the optics system constructed last year was started.思っていたよりもテラヘルツ検出器からのsignalが微であったが、これまで开発してきたsignal検出The system and measurement system have been improved and the signal strength has been improved successfully. From now on, the improvement of sensitivity will be improved. ④「発光measurement」The information about the transitional absorption and complementation of last year was obtained by the ることができる発光measurement and せて行っている.発光スペクトルと yield については system of にまとめてJ.Phys.Chem.Cに発Tableを行った. The 1st newspaper of the Japan Chemical Society has selected papers of note (Editors' Choice).発光 meter についてはtime decomposition meter を入めており, transition absorption and time field を合せてbiべることができる system なmeasurement を入めていく.

项目成果

Effect of Deuteration on Relaxation Dynamics of the Perylene Excimer Studied by Subnanosecond Transient Absorption Spectroscopy

亚纳秒瞬态吸收光谱研究氘化对苝准分子弛豫动力学的影响

• DOI: 10.1021/acs.jpca.0c10683
• 发表时间: 2021
• 期刊: J. Phys. Chem. A
• 影响因子: 2.9
• 作者: Yuuya Shibasaki;Tomoyoshi Suenobu;Tatsuo Nakagawa;Ryuzi Katoh
• 通讯作者: Ryuzi Katoh

光触媒酸化チタン粉体の発光量子収率の評価

光催化氧化钛粉末发光量子产率评价

• 发表时间: 2021
• 作者: 高橋 壱成;加藤 隆二
• 通讯作者: 加藤 隆二

Recombination processes of photogenerated charge carriers in dye-sensitized films based on anatase, brookite and rutile TiO2

基于锐钛矿、板钛矿和金红石 TiO2 的染料敏化薄膜中光生载流子的复合过程

• 发表时间: 2020
• 作者: Hiroki Wakui;Ryuzi Katoh
• 通讯作者: Ryuzi Katoh

日本大学工学部 生命応用化学科 光エネルギー変換研究室

日本大学工学院应用生物化学系光能转换实验室

酸化チタンナノ微粒子膜の電荷再結合過程に及ぼす表面吸着酸素の効果

表面吸附氧对二氧化钛纳米颗粒薄膜电荷复合过程的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiroyuki Yamane;Masaki Oura;Osamu Takahashi;Tomoko Ishihara;Noriko Yamazaki;Koichi Hasegawa;Tetsuya Ishikawa;Kiyoka Takagi;Takaki Hatsui;加藤 隆二
• 通讯作者: 加藤 隆二