可視光応答型光触媒の活性種の電子構造とダイナミクスに関する研究

可见光响应光催化剂中活性物种的电子结构和动力学研究

基本信息

  • 批准号:
    17029007
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.07万
  • 依托单位:
  • 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:
    2005
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2005 至 2006
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

メカノケミカル法によって調整した窒素ドープZnOは抗菌性があることが明らかになったことから、この系について光誘起電荷分離によって生成する常磁性サイトの検討を行った。まず、種々の試料処理条件下で観測される常磁性種についての帰属を行った。市販品ZnO粉末には弱い信号(g=1.960)が観測され、電子の捕捉サイトであるshallow donorに帰属された。尿素を加えないでメカノケミカル処理を行うと2種類の信号が新たに出現し、O_2^-とZnが抜けた欠陥(V_<zn>)に帰属される。この試料をさらに焼成処理(400℃,1h)することにより、O_2^-信号は消失し、V_<zn>とshallow donorが残る。これに対し、尿素を加えてメカノケミカル処理後、さらに焼成処理を加えた試料では、ブロードな信号が出現し、超微細分裂から窒素由来のサイトであり、2つの等価な窒素が存在することが明らかとなった。この信号はN_2^-と帰属され、極低温(20K以下)では大きな変化を示し、極低温において結晶格子内でN_2^-の運動が凍結されたことによると考えられる。尿素を加えてメカノケミカル処理して調整したN-ZnOは黄色を呈し、600nm付近まで吸収を示す。この試料の可視光誘起EPRスペクトルは、N-TiO_2とは全く異なることが明らかとなった。N-TiO_2ではNO_2^<2->が可視光照射によって出現したが、ZnOではN_2^-が減衰し、shallow donorが増大する。shallow donorは、光電荷分離によって生成した電子の捕捉サイトとして働き、再結合速度を遅くする役割を果たしていると考えられる。窒素ドープ酸化チタンについても触媒調整法と光誘起常磁性種の比較を行い、アンモニア気流中で高温処理した酸化チタン系でも、NO_2^<2->が可視光照射によって出現することを明らかにした。EPR線形は調整法に依存し、結晶系の歪を反映していることを明らかにした。
The method of photoinduced charge separation is used to adjust the magnetic properties of ZnO. Under the condition of sample treatment, the magnetic species were tested. Commercial ZnO powder has a weak signal (g=1.960), which is detected by electron capture. 2 kinds of signals are added to the system, such as O_2-Zn, V_, <zn>etc. The sample was calcined at 400℃ for 1 h, and the O_2-signal disappeared and the V_<zn>(shallow donor) remained. After processing and firing, the sample is processed and the ultra-fine splitting signal is generated. The ultra-fine splitting signal is generated and the ultra-fine splitting signal is generated. The ultra-fine splitting signal and the ultra-fine splitting signal are generated. The signal is N_2^-1, and the extremely low temperature (below 20K) causes a large change in the crystal lattice. The extremely low temperature causes the movement of N_2^-1 in the crystal lattice to freeze. N-ZnO is yellow and 600nm near absorption. The visible light induced EPR of the sample is different from that of N-TiO_2. N-TiO_2 <2->decreases in attenuation and shallow donor increases in attenuation due to visible light irradiation. Shallow donor, photocharge separation, electron capture, recombination speed, electron capture The comparison between the method of catalyst adjustment and the photoinduced permanence species in the treatment of high temperature and NO_2 in the <2->treatment of visible light EPR line shape adjustment method depends on the crystal system, and the crystal system is distorted.

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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  • DOI:
    10.1016/j.cplett.2005.09.123
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    M. Yamaji;S. Inomata;S. Nakajima;K. Akiyama;S. Tero;S. Tobita;B. Marciniak
  • 通讯作者:
    B. Marciniak
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Y.Yoshida;et al.;吉田雪子;Y.Yoshida;S.Nakajima;S.Moribe;Y.Yamamoto;M.Yamaji;Y.Nagano
  • 通讯作者:
    Y.Nagano
Anisotropic Interfacial Electron Transfer Across a Semiconductor-Solution Interface Studied by Time-Resolved EPR
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Y.Yoshida;et al.;吉田雪子;Y.Yoshida;S.Nakajima;S.Moribe;Y.Yamamoto;M.Yamaji;Y.Nagano;M.Yamaji;T.Ikoma;F.Ito;K.Akiyama
  • 通讯作者:
    K.Akiyama
Carrier Generation in poly(N-vinylcarbazole) as revealed by multifrequency time-resolved ESR
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Y.Yoshida;et al.;吉田雪子;Y.Yoshida;S.Nakajima;S.Moribe;Y.Yamamoto;M.Yamaji;Y.Nagano;M.Yamaji;T.Ikoma;F.Ito;K.Akiyama;Y.Kobori;H.Ikeda;T.Ikoma
  • 通讯作者:
    T.Ikoma
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