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高分散金属微粒子による伝導帯アシスト型可視光応答性光触媒の開発

使用高度分散的金属细颗粒开发导带辅助可见光响应光催化剂

基本信息

批准号：
20037004
负责人：
阿部竜
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Hokkaido 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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20037004/
关键词：
光触媒環境浄化可視光伝導帯金属微粒子

项目摘要

本研究は、光触媒を用いた環境浄化反応における可視光の効率的利用を実現する新たな概念として、"高分散金属微粒子による伝導帯アシスト型可視光応答性光触媒"を提案し、従来の可視光応答性光触媒の性能を凌駕する次世代型光触媒の開発を目的とする。実用化がすでに進められている酸化チタンは優れた光触媒であるが、吸収できる光は紫外線に限られ、屋内のように紫外線強度の低い環境では効果が小さい。これに対して、酸化タングステンは、可視光吸収を有するが、有機物の分解活性は低いとこれまで考えられてきた。しかし我々は、酸化タングステンの表面に適切な手法によって白金微粒子を高分散に担持させると、極めて高効率に有機物の完全分解が進行することを見出した。今年度は、高分散担持された金属微粒子で起こる酸素還元反応に注目し、酸素から過酸化水素を生成する新規反応系の創成を進めた。これまでに、白金を担持させた酸化タングステン光触媒上において、分子状酸素の還元による過酸化水素の生成が光照射下進行することを見出してきたが、生成した過酸化水素は白金上で触媒的に分解してしまうため、定常的な生成は起こらない。そこで、白金表面を様々な他元素で被覆することを試みたところ、パラジウムで表面を薄く被覆した白金-パラジウムのコアシェル型助触媒が高い効率で、過酸化水素を生成できることを見出した。これは、光触媒反応を用いて酸素から過酸化水素を生成した初めての例であり、新規性の高い反応系と言える。

This study aims to develop a new concept of "highly dispersed metal particles in a conductive and reactive visible light photocatalyst" and to develop a new generation of visible light photocatalysts that exceed the performance of visible light photocatalysts in the past. In the process of chemical reaction, the acidity of the photocatalyst is reduced, and the absorption of ultraviolet light is reduced. In the house, the ultraviolet intensity is reduced. The activity of organic decomposition is very low. The surface of platinum particles is highly dispersed and the organic matter is completely decomposed. This year, the formation of new reaction systems for the production of highly dispersed metal particles has been promoted. This is the case when platinum is supported on a photocatalyst, and when molecular acid is reduced, peracidified water is produced under light irradiation. The platinum surface is coated with other elements. The platinum surface is coated with thin platinum. The platinum surface is coated with high efficiency and high acid content. Photocatalyst reaction system is a new reaction system.