無機・有機ハイブリッド光触媒を用いた高効率水素・酸素生成システムの開発

本研究は、高効率な無機・有機ハイブリッド光触媒を創成し、その光化学的、電気化学的特性を詳細に検討することを目的とする。そこで本年度は、光応答性あるいは光触媒活性を持つ有機超薄膜、超微粒子、半導体粉末、半導体薄膜などを作製し、それらの光応答活性の高効率化を図ると共に各々の材料形態の特異性に注目した検討を重点的に行った。1、光応答性有機超薄膜の作製との微小領域における物性の解明導電性高分子であるポリピロール等は特異な光応答特性を持つことが知られているが、これを基板上で微細パターン化し反応サイト制御された固定化分子光触媒などの実現が期待される。そこで、走査型分子間力顕微鏡(AFM)を用いたポリピロール電解析出時におけるナノパターン加工を試み、その可能性を実験的に初めて示すことができた。2、無機半導体超微粒子の精密な粒系制御と光触媒特性の検討量子サイズ効果により高活性、高反応選択的な光触媒特性が期待される粒径50-200Å程度の硫化カドミウムの超微粒子を作製し、これをポリアクリルアミドゲル電気泳動法により分画してカラム内での蛍光挙動に基づいて単分散試料を分取することに成功した。3、高活性無機半導体光触媒薄膜の合成とその光化学・電気化学的特性評価酸化チタン薄膜光触媒を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、ゾルゲル法により作製し、アセトアルデヒドの光触媒分解反応により活性評価して製膜条件を最適化した。これにより、活性標準光触媒であるP25粉末を凌ぐ高活性光触媒薄膜の開発に成功し、ハイブリッド化のための材料開発の目度が立った。4、半導体薄膜および積層膜の簡便な作製方法の開発凋密な自己集積膜として知られるチオール分子の金薄膜上へのself-assembly(SA)挙動について検討し、SA膜の電気化学的ブロッキング特性について新規な知見を得た。

本研究は、高効率な無機・有機ハイブリッド光触媒を創成し、その光化学的、電気化学的特性を詳細に検討することを目的とする。そこで本年度は、光応答性あるいは光触媒活性を持つ有機超薄膜、超微粒子、半導体粉末、半導体薄膜などを作製し、それらの光応答活性の高効率化を図ると共に各々の材料形態の特異性に注目した検討を重点的に行った。1、光応答性有機超薄膜の作製との微小領域における物性の解明導電性高分子であるポリピロール等は特異な光応答特性を持つことが知られているが、これを基板上で微細パターン化し反応サイト制御された固定化分子光触媒などの実現が期待される。そこで、走査型分子間力顕微鏡(AFM)を用いたポリピロール電解析出時におけるナノパターン加工を試み、その可能性を実験的に初めて示すことができた。2、無機半導体超微粒子の精密な粒系制御と光触媒特性の検討量子サイズ効果により高活性、高反応選択的な光触媒特性が期待される粒径50-200Å程度の硫化カドミウムの超微粒子を作製し、これをポリアクリルアミドゲル電気泳動法により分画してカラム内での蛍光挙動に基づいて単分散試料を分取することに成功した。3、高活性無機半導体光触媒薄膜の合成とその光化学・電気化学的特性評価酸化チタン薄膜光触媒を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、ゾルゲル法により作製し、アセトアルデヒドの光触媒分解反応により活性評価して製膜条件を最適化した。これにより、活性標準光触媒であるP25粉末を凌ぐ高活性光触媒薄膜の開発に成功し、ハイブリッド化のための材料開発の目度が立った。4、半導体薄膜および積層膜の簡便な作製方法の開発凋密な自己集積膜として知られるチオール分子の金薄膜上へのself-assembly(SA)挙動について検討し、SA膜の電気化学的ブロッキング特性について新規な知見を得た。