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光殺菌を指向したＬＥＤ照明応答型Ｂｉ系/Ｆｅ系酸化物ヘテロ接合型光触媒の創製

用于光消毒的 LED 照明响应型铋基/铁基氧化物异质结光催化剂的制备

基本信息

批准号：
19K05067
负责人：
小畑賢次
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kitakyushu National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、高い酸化活性を有するBi系酸化物と高い還元電位を有するFe系酸化物をヘテロ接合することでZスキーム型光触媒を構成し、LED照射下で高い光殺菌活性を示す光触媒を開発するものである。具体的には、①Bi系酸化物のバンド構造制御と微細構造制御、②Fe系酸化物のナノ粒子化と微細構造制御、③Bi/Feヘテロ接合型光触媒による光触媒活性および光殺菌試験の実施である。令和４年度では、白色LED光源のメイン波長(465nm)を吸収する化合物として、パイロクロア型Bi2Ce2O7(BCO)系複合酸化物の合成及び吸収強度の向上に重点をおいて実施した。BCO系酸化物は、黄色性を示すだけでなく、有機化合物を酸化分解する光触媒として検討されている化合物である。この複合酸化物に異種元素（V, Ca, La元素）を添加することで、メイン波長の吸収強度の向上を目的とした。UV-vis測定から、BCOの光学的バンドギャップは、未添加、V単独添加、VとCa共添加、VとLa共添加ではそれぞれ2.41、2.54、2.57、2.53、2.58eVであった。L*a*b*表色系における色度座標の結果から、V単独添加系は未添加の試料よりもb*値が高く、VとCa及びVとLaの共添加系は添加量が多いほどb*値も高くなった。

In this study, Bi-based acid compounds with high acidification activity, Fe-based acid compounds with high redox potential, and Fe-based acid compounds with high photocatalytic activity under LED irradiation were studied. Specifically,(1) structure control and microstructure control of Bi-based acid compound,(2) particle control and microstructure control of Fe-based acid compound,(3) photocatalytic activity of Bi/Fe junction photocatalyst and implementation of photocatalyst test. In 2014, we implemented a compound that absorbs the wavelength (465nm) of white LED light sources, the synthesis of a complex Bi2Ce2O7 (BCO)-based complex acid compound, and the improvement of absorption strength. BCO series acid compounds are yellow, organic compounds are yellow, and organic compounds are yellow. The compound acid contains different elements (V, Ca, La), and the absorption intensity of the compound acid increases. UV-vis measurements show that the optical properties of BCO are 2.41, 2.54, 2.57, 2.53 and 2.58 eV respectively. L*a*b* color system: chromaticity coordinate: result: V * b * value: high value: V * Ca and V * La: high value: high value: