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

利用无机/有机杂化光催化剂开发高效氢/氧发生系统

• 批准号: 06246208
• 负责人: 藤嶋 昭
• 金额: $ 2.18万
• 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-06246208/
• 关键词: 半導体光触媒; ハイブリッドシステム; 機能性薄膜; 半導体超微粒子; 有機超薄膜; クリーンエネルギー; 光エネルギー変換; 水素・酸素

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。

This study aims to investigate the synthesis, photochemical and electrochemical properties of high efficiency inorganic and organic photocatalysts. This year, the photocatalytic activity of organic ultra-thin films, ultra-fine particles, semiconductor powders and semiconductor thin films has been continuously improved, and the photocatalytic activity of each material has been improved. 1. The preparation of photosensitive organic ultrathin films and the realization of specific photosensitive characteristics of conductive polymers are expected. The first step in the process of electrolytic precipitation is to test the possibility of using a molecular force microscope (AFM). 2. The preparation of inorganic semiconductor ultrafine particles with precise particle system and the characteristics of photocatalyst are discussed. The results show that the photocatalyst characteristics with high activity and high selectivity are expected to be obtained. The ultrafine particles with particle size of 50-200 nm are prepared successfully. 3. Photochemical and electrochemical properties evaluation of synthesis of high activity inorganic semiconductor photocatalyst thin film Ti-doped photocatalyst thin film photocatalyst raw material preparation and optimization of film preparation conditions. The development of P25 powder with high activity photocatalyst film has been successfully carried out, and the goal of material development has been established. 4. The development and density of semiconductor thin films and multilayer films are simple and convenient. The self-assembly(SA) of gold thin films on molecules is easy to understand. The electrochemical characteristics of SA films are easy to understand.

项目成果

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。

H.Yoshiki: "Electroless Copper Plating Using ZnO Thin Film Coated on a Glass Substrate" J.Electrochem.Soc.141. L56-L58 (1994)

H.Yoshiki：“使用玻璃基板上涂覆的 ZnO 薄膜进行化学镀铜”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。