グラファイト状窒化炭素とπ電子共役系有機分子触媒による可視光水素発生光触媒の開発
使用石墨氮化碳和π电子共轭有机分子催化剂开发可见光制氢光催化剂
基本信息
- 批准号:19K05072
- 负责人:
- 金额:$ 2.5万
- 依托单位:
- 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
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
グラファイト状窒化炭素(g-C3N4)上にπ電子系を有する有機分子を担持すると、光触媒的水素発生速度に変化が見られたことから、有機分子が水素発生助触媒として作用していると推察し、各種の有機分子をg-C3N4に担持し、水素発生速度を解析してきた。活性を示した分子の多くは溶解度の低い分子であり、また、疎水基と親水基の両方を有した。しかし、観測される水素発生速度の再現性が低く、担持量や詳細な分子の特徴と水素発生速度の関係を明らかにできなかった。X線光電子分光法(XPS)により、水素発生活性の高いg-C3N4には微量のフッ素原子が含まれることが確認され、合成時に混入したPTFEと考えられた。g-C3N4にフッ素樹脂を意図的に混合したところ、犠牲材存在下での水素発生速度が有意に向上し、フッ素樹脂添加量と水素発生速度の間に相関が見られた。また、フッ素樹脂を添加したg-C3N4で光電極を作成し、電気化学セル内で光を照射したところ、明瞭な応答が確認された。フッ素樹脂を添加するとg-C3N4の2次粒子が疎水性となり、2次粒子内部やフッ素樹脂周辺に生成した水素が速やかに集まることで、逆反応(水素の酸化、見かけ上の電子-正孔の再結合)が抑制され、水素発生速度が向上した可能性が示唆された。白金担持したg-C3N4による水素発生(犠牲剤有り)や、Zスキーム型の複合体であるg-C3N4ナノシート/BドープC3N4による水素発生(犠牲剤なし)において、フッ素樹脂添加による水素発生速度の増大効果を解析したが、効果は見られなかった。白金担持やZスキーム型の構造には、光吸収により生成した電子と正孔の分離を促し、再結合を抑制する効果があると考えられている。フッ素樹脂による再結合抑制の効果は非常に弱く、白金担持等をした場合には、効果が見えないものと推察された。
The support of organic molecules in π-electron system on carbon (g-C3N4), the change of water generation rate of photocatalyst, the role of organic molecules in water generation cocatalyst, the support of various organic molecules in g-C3N4, and the analysis of water generation rate are discussed. The activity of the molecule is high, the solubility of the molecule is low, and the hydrophilic group is low. The reproducibility of water element production rate is low, and the relationship between molecular characteristics and water element production rate is clear. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) shows that trace amounts of water are present in PTFE. G-C3N4 pigment resin is mixed intentionally, and the rate of water element generation in the presence of pigment resin is intentionally increased. The correlation between the amount of pigment resin added and the rate of water element generation is observed. The photoelectrode was fabricated by adding a pigment resin, and the electrochemistry was confirmed by light irradiation. The secondary particles of G-C3N4 added to the secondary particles are water-soluble, and the secondary particles are formed inside the resin at the periphery of the resin at a high speed. The reverse reaction (acidification of water, electron-positive pore recombination) inhibits the formation of water and increases the possibility of water formation. The effect of increasing the rate of water generation due to the addition of platinum support and platinum resin on the formation of platinum support and platinum support complex was analyzed. The structure of platinum support structure is characterized by light absorption, electron positive hole separation and recombination inhibition. The results of recombination inhibition in the case of platinum resin are very weak, platinum support, etc.
项目成果
期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
佐野 泰三其他文献
銀複合化グラファイト状窒化炭素(Ag/g-C3N4)による可視光照射下でのメチルメルカプタン除去反応
可见光照射下银复合石墨氮化碳(Ag/g-C3N4)脱甲硫醇反应
- DOI:
- 发表时间:
2015 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
佐野 泰三;寺本 慶之;平川力;根岸 信彰;竹内浩士 - 通讯作者:
竹内浩士
Modification of Graphitic Carbon Nitride (g-C3N4) for Visible-Light Responsive Photocatalyst with Metal Salts Solution
金属盐溶液对石墨碳氮化物(g-C3N4)的改性用于可见光响应光催化剂
- DOI:
- 发表时间:
2014 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
佐野 泰三;小池 和英;佐藤 浩昭;寺本 慶之;根岸 信彰;竹内 浩士 - 通讯作者:
竹内 浩士
Relation between nonthermal plasma and photocatalyst
低温等离子体与光触媒的关系
- DOI:
- 发表时间:
2014 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
佐野 泰三;寺本 慶之;金 賢夏;堀 智子;尾形 敦 - 通讯作者:
尾形 敦
佐野 泰三的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('佐野 泰三', 18)}}的其他基金
炭素析出フェライト表面層を利用する水素発生反応に関する研究
碳沉淀铁氧体表层产氢反应的研究
- 批准号:
97J04365 - 财政年份:1998
- 资助金额:
$ 2.5万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
相似海外基金
シリコン製剤を用いた新規体内水素発生方法が持久的パフォーマンスに及ぼす効果の検証
验证使用有机硅制剂的新型内部制氢方法对耐久性能的影响
- 批准号:
24K14519 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.5万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
データ・計算・実験が連動した二次元金属有機構造体による水素発生電極触媒の開発
数据、计算、实验相结合,开发二维金属有机骨架制氢电催化剂
- 批准号:
24KJ0272 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.5万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
無機系錯体による水素発生を高活性・高耐久化させる界面構造の構築および反応機構解明
利用无机配合物构建界面结构并阐明使氢气产生高度活性和持久的反应机理
- 批准号:
24KJ0527 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.5万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
合理的設計指針を志向したモジュール化による電気化学的水素発生触媒の高効率化
通过面向合理设计指南的模块化提高电化学制氢催化剂的效率
- 批准号:
24K08457 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.5万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
金属の電解析出における水素発生反応を制御した次世代型機能性表面処理膜の開発
开发控制金属电解沉积过程中氢生成反应的下一代功能性表面处理膜
- 批准号:
24K01217 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.5万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
超高頻度電気/光化学水素発生を行う多核錯体触媒の高機能化と逐次水素化反応への展開
超高频电/光化学制氢高性能多核配合物催化剂及其在顺序加氢反应中的应用
- 批准号:
24K08494 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.5万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
電析法により作製した高比表面積型アモルファス合金ナノピラー電極の水素発生触媒特性
电沉积法制备高比表面积非晶合金纳米柱电极的制氢催化性能
- 批准号:
24K17533 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.5万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Control of oxidative stress in skin and soft tissues by hydrogen: Development of new treatment for intractable ulcer
氢控制皮肤和软组织的氧化应激:开发顽固性溃疡的新疗法
- 批准号:
22K09880 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.5万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
断層の高速摩擦すべりに伴うトライボケミカル型水素発生プロセスの解明
阐明与断层上高速摩擦滑动相关的摩擦化学氢生成过程
- 批准号:
21H01185 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2.5万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
炭化タングステン合成に及ぼすカーボン担体の影響とその水素発生触媒活性
碳载体对碳化钨合成及其制氢催化活性的影响
- 批准号:
21K05142 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2.5万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)