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化合物半導体超微結晶の調製と量子サイズ効果に基づく光機能開発

基于量子尺寸效应的化合物半导体超细晶体的制备及光学功能的开发

基本信息

批准号：
04205095
负责人：
柳田祥三
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は溶液中で調製した硫化亜鉛(ZnS)や硫化カドミウム(CdS)のコロイド状懸濁溶液が共に粒径が2-5_<nm>の独立した超微結晶から構成され、それらが優れた光触媒活性を示すことを報告してきた。本研究ではペンタフルオロフェニル基で表面修飾したCdS超微結晶(φ_f-CdS)の調製と物性を明らかにすると同時に、CO_2の可視光還元能を有するCdS超微結晶の開発を目的とした。1.φ_f-CdS超微結晶の調製と特性。溶液中で調製した半導体超微粒子がほぼ単分散のナノスペース超微結晶をとり、比較的安定にその形態を保持していることに着眼し、CdS超微結晶を溶液法により生成させた後、ペンタフルオロチオフェノールを加える方法によってペンタフルオロフエニル基で修飾したCdS(φ_f-CdS)超微結晶を得た。含水メタノールから調製したφ_f-CdS超微結晶は^<19>FNMRならびに高分解透過型電子顕微鏡観察によって、立方晶系の結晶構造持つ粒径3-6_<nm>の超微結晶構造を取っていることが判明した。特記すべきは特性は、φ_f-CdSがメタノールによく溶解すること、さらに、芳香族ケトン類をアルコールに可視光還元する光触媒として活性を維持していることを見いだした。2.CO_2光還元能を有するCdS超微結晶の調製。DMFを反応溶媒とし、過塩素酸カドミウムと硫化水素の反応によって生成するCdS(CdS-DMF)は、TEM観察によって粒径が3-5_<nm>の六方晶系の超微結晶であることが判明した。CdS-DMFを光触媒としてトリエチルアミンを電子源とするCO_2還元を可視光照射下に行ったところ、選択的にCOへの還元が確認され(量子収量が0.1(400_<nm>))、DMF分子によるCdS超微結晶の表面修飾に基づく量子サイズ効果の発現の結果と推論した。

We have prepared a suspension solution of lead sulfide (ZnS) and lead sulfide (CdS) in a solution with a total particle size of 2-5_<nm>のしたUltrafine crystallineから constitutesされ,それらが优れたphotocatalyst activityをshowsすことをreportしてきた. In this study, the surface-modified CdS ultrafine crystal (φ_f-CdS) based on the ではペンタフルオロフェニルThe properties are clear and the visible light reduction energy of CO_2 is the same as the ultrafine crystallization of CdS. 1. Modulation and characteristics of φ_f-CdS ultrafine crystal. Semiconductor ultrafine particles prepared in solution and dispersed in ultrafine crystals , Comparative stability and form maintenance, CdS ultrafine crystallization solution method After により generates させた, ペンタフルオロチオフェノールをadds える method によってペUltrafine crystallization of ンタフルオロフエニル-based modified CdS (φ_f-CdS). Water-containing メタノールからmodulated したφ_f-CdS ultrafine crystal は^<19>FNMR ならびにhigh resolution transmission electron microscope It was found out that the crystal structure of the cubic crystal system holds an ultrafine crystal structure with a particle size of 3-6_<nm>. Special note: すべきは Characteristics は, φ_f-CdS がメタノールによく soluble すること, さらに, aromatic ケThe トン class をアルコールに visible light reduction する photocatalyst としてactivity をmaintenance していることを见いだした. 2. The photoreduction energy of CO_2 can be modulated by ultrafine crystals of CdS. DMF is a reaction solvent, and peroxalate and hydrosulfide are used to generate CdS (CdS-D MF), TEM observation, it was found that the particle size was 3-5_<nm> and the hexagonal crystal system was ultra-fine crystallized. CdS-DMF photocatalyst としてトリエチルアミンをelectron source とするCO_2 regeneration に行ったところ under visible light irradiation, selected にCO へのregeneration がconfirmされ(Quantum yield が0.1 (400_<nm>)), DMF molecule によるCdS ultrafine crystallization のsurface modification にbase づくquantum サイズ effect の発 appear のresult と inference した.