半導体超微粒子による光触媒・光電極の高性能化

利用半导体超细颗粒提高光催化剂和光电极的性能

基本信息

批准号：
63603533
负责人：
米山宏
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Osaka 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：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.粘土層間に固定した酸化チタン、酸化鉄超微粒子の光触媒活性粘土(モンモリロナイト)層間に固定した粒径約15〓のTiO_2は量子サイズ効果を示し347nmよりも短波長の紫外光に対してのみ光吸収を示すが、キセノン光の照射によって調べた光触媒活性は、直鎖アルキルカルボン酸(酢酸からカプリル酸まで)の脱炭酸反応に対して、400nm以下の光に応答する光吸収領域の広い通常の酸化チタン粉末に比べて数倍高い活性を示した。この高い活性は、触媒の表面積の違いのみでは説明できず、光激起生成する電子が超微粒子では大きいエネルギーを有することに原因しているものと考えられる。粘土層間に固定した酸化鉄微粒子も酸化鉄のバルク粉末に比べてカルボン酸の脱炭酸反応に対して大きい活性を示した。そして、酸化チタン超微粒子の場合と同様に、光激起生成する電子がバルク粉末の場合に比べて高いエネルギー状態にあることが高い活性の発現に関係しているとの結論に達した。2.ゼオライト空孔に固定したCdSe超微粒子の光化学特性ゼオライト空孔内のナトリウムイオンをカドミウムイオンとイオン交換したのちに、セレン化水素処理して、空孔内にCdSe超微粒子を作成した。同一のイオン交換率の場合には、用いたゼオライトの細孔径の小さい場合ほどCdSeの吸収スペクトルのブルーシフトが大きく、大きな量子サイズ効果が認められた。しかし、吸収スペクトルのブルーシフトから見積られるCdSe粒子のサイズはゼオライトの細孔径に比べてはるかに大きく40-60〓であった。メチルビオロゲンならびにブチルビオロゲンを電子メディエータに用いる光触媒反応から光触媒反応に際しては、反応基質はゼオライトの細孔内拡散して浸入し、超微粒子表面に達することが必要であることが明らかになった。

1。TIO_2，粒径约为15，固定在氧化钛和超级氧化铁层之间，固定在粘土层之间的固定在粘土层之间，粒径约为15，显示出量子尺寸的效果，仅显示出光吸收的光吸收，仅紫外线比347 nm的脉冲量较短，而在X. NM较短的情况下，X.一个宽的光吸收区，对低于400 nm的光反应。这种高活性不能用催化剂表面积的差异来解释，并且被认为是由于以下事实：产生光的电子在超细颗粒中具有很大的能量。固定在粘土层之间的细铁氧化物颗粒在羧酸的脱碳反应中也表现出比氧化铁的块状粉末更大的活性。还可以得出结论，与氧化钛颗粒的情况类似，与散装粉末相比，产生光的电子的能量状态更高，这一事实与高活性的表达相关。 2。与镉离子交换后，固定在沸石空位中的CDSE超细颗粒的光化学性质，将沸石空位中的钠离子与硒的离子处理，并在空位中产生CDSE Ultrafine颗粒。在相同的离子汇率的情况下，所使用的沸石的孔径越小，CDSE吸收光谱的蓝移越大，观察到了较大的量子尺寸效应。但是，从吸收光谱中蓝色移位估计的CDSE颗粒的大小远大于沸石的孔径，为40-60。已经揭示出，当使用甲基Viologen和丁基Viologen作为电子介体的光催化反应时，反应底物有必要扩散到沸石的孔中并进入超支颗粒的表面。