半導体上におけるRu錯体の光触媒機能材料発現と人工光合成系への応用

Ru配合物光催化功能材料在半导体上的表达及其在人工光合作用系统中的应用

• 批准号: 06227216
• 负责人: 藤嶋 昭
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06227216/
• 关键词: ルテニウム錯体、; 半導体光触媒; 光エネルギー変換; 機能性薄膜; ハイブリッドシステム; Ti-テトライソプロポキシド; 人工光合成系

1、有機金属錯体を出発原料とした高活性酸化チタン薄膜の開発高効率な光エネルギー変換系、光触媒系の構築のための理論的検討を行なった結果、反応気質の供給律速や環境光スペクトルの実測値を考慮すればミクロン程度の膜厚の透明な半導体薄膜が応用上重要であることを示すことができた。そこで、Ti-テトライソプロポキシドを出発原料として噴霧熱分解法、CVD法、およびゾルゲル法により酸化チタン薄膜を作製し、それらの光触媒薄膜をアセトアルデヒドの光触媒分解反応に基づいて活性評価し、製膜法の最適化を図ることにより平滑透明でしかも活性標準光触媒であるP25粉末を凌ぐ高活性な光触媒薄膜の開発に成功した。2、半導体表面のハイブリッド修飾法の検討Ru錯体による表面修飾と平行して、還元反応を促進し正味の光触媒活性を向上させる貴金属修飾について検討した。その中で、金属イオンの吸着特性や錯化剤による残存金属イオンの除去、あるいは担持金属の密着強度の検討を通じて、従来の無電解めっき法に代る新規な光ファインパタ-ニングの実用レベルの技術を確立することができた。3、炭酸ガス還元をモデル系とした光触媒機能の高効率発現に向けた電気化学的検討新規に開発する有機金属/半導体材料複合系を用いて炭酸ガスの還元への応用を試みるための予備的検討として、金属電極による炭酸ガスの電気化学的還元を加圧条件下あるいは重水中で行い、従来の報告に比べはるかに大きな電流密度の実現と反応機構についての新規な知見を得ることができた。

1. The organic metal complex produces raw materials and highly active acidified thin films with high efficiency. The optical conversion system and the construction of photocatalyst system are theoretically studied. The results show that the supply rate of reaction gas and the measurement value of ambient light are considered. The film thickness and transparent semiconductor thin film thickness are important for application. Ti-based photocatalyst thin films are prepared by spray thermal decomposition method, CVD method and other methods. Photocatalyst thin films are prepared by spray thermal decomposition method, CVD method and other methods. Photocatalyst decomposition reaction activity is evaluated. Optimization of film preparation method: smooth and transparent, active standard photocatalyst, P25 powder, high active photocatalyst film development 2. The surface modification of semiconductor surface and the detection of Ru complex. The surface modification is parallel to the surface modification and the reduction reaction is to promote the photocatalytic activity of positive taste. The adsorption characteristics of the metal particles, the removal of the residual metal particles, the determination of the adhesion strength of the metal particles, and the establishment of new techniques for the application of the metal particles without electrolysis are discussed. 3. Carbon acid reduction system: high efficiency development of photocatalyst function: new electrochemistry development: organic metal/semiconductor composite system: application of carbon acid reduction system: preliminary investigation: metal electrode: carbon acid reduction system: high efficiency development of photocatalyst function: application of carbon acid reduction system: application: application of carbon acid reduction system: application of carbon acid reduction system: application: application of carbon acid reduction system The new regulations on current density are reported in the report.

项目成果

T.Saeki: "Electrochemical Reduction of Liquid CO_2, ---Drastic Enhancement of Current Density---" J.Electrochem.Soc.141. L130-L132 (1994)

T.Saeki：“液态CO_2的电化学还原，---电流密度的急剧增强---”J.Electrochem.Soc.141。

H.Sakai.: "Separate Monitoring of Reaction Products Formed at Oxidation and Reduction Sites of TiO_2 Photocatalysts Using a Microelectrode" J.Electroanal.Chem.379. 199-205 (1995)

H.Sakai.：“使用微电极对 TiO_2 光催化剂的氧化和还原位点形成的反应产物进行单独监测”J.Electroanal.Chem.379。

K.Ohkawa: "Electrochemical Reduction of Carbon Dioxide on Hydrogen-storing Materials: --Part 4.Electrochemical Behavior of the Pd Electrode in Aqueous and Nonaqueous Electrolyte" J.Electroanal.Chem.369. 247-250 (1994)

K.Ohkawa：“储氢材料上二氧化碳的电化学还原：--第 4 部分。Pd 电极在水性和非水性电解质中的电化学行为”J.Electroanal.Chem.369。

O.Sato: "A Novel Approach to the Polydiacetylene Langmuir-Blodegett Film by the Surface-Specific Optical Third Harmonic Generation Based on the Angular Momentum Conservation Rule" J.Electroanal.Chem.372. 279-281 (1994)

O.Sato：“基于角动量守恒规则的表面特定光学三次谐波产生聚二乙炔 Langmuir-Blodegett 薄膜的新方法”J.Electroanal.Chem.372。

A.Fujishima: "Thin Semiconductor Films:Photoeffects and New Applications" Electrochem.Acta. 39. 1229-1236 (1994)

A.Fujishima：“半导体薄膜：光效应和新应用”Electrochem.Acta。