0電界アシストによる欠陥制御セラミックス異種界面におけるCO_2分子の活性化

电场辅助激活缺陷控制陶瓷异种界面处的CO_2分子

• 批准号: 08875164
• 负责人: 中村 吉伸
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08875164/
• 关键词: ヘテロ接触; 二酸化炭素; 一酸化炭素; 触媒; 電界; センサー; 格子欠陥; 酸化銅; 銅ペロブスカイト; 還元反応; 格子ひずみ

本研究においては機能性セラミックス異物質界面を触媒として利用してCO2を活性化し、CO2を有効利用が可能な分子に変換するための基礎資料を得ることを目的とする。炭酸ガス(CO2)を活性化するにあたっては、それに適した機能界面を設計しなければならない。センサーと触媒は表裏一体であることからCO2センサーとして優れた界面はCO2変換触媒としての性能を発揮するはずである。そのことを念頭におき、本研究は3つのパートに分けられる。まずCO2の関与する機能界面を探索する目的で、CO2感度を有するガスセンサーの探索・評価を行なった。酸化銅セラミックスを作製過程で急冷操作を行ったりアルカリ金属添加などにより単位格子をひずませることでCOおよびCO2ガスに対して活性な界面を得ることができた。次章では機能界面を実際に触媒として応用し、界面に電界を印加してその反応速度に対する印加電界の効果を論じた。CuO-ZnO界面に直流バイアスを印加することで一酸化炭素の酸化反応速度が制御されることが明らかとなり、逆バイアス印加で反応促進、順バイアス印加で抑制されることが明らかとなった。この現象は、CuO表面のフェルミ準位の変動による、表面吸着酸素上の有効負電荷量の変動によるものであると推測された。第3章では本研究遂行の過程で付加的に見いだされたZnO-ZnO単結晶ホモ界面における負性抵抗効果につき論じた。単結晶同士の界面でバリスタ特性発現のための添加物なしで大きな非直線電流電圧特性が得られることを確認した。この系は極微小領域に電界が集中する界面であり、高電界効果が触媒活性に与える影響を考察する上での一つの基礎資料となった。

This study focuses on the activation of functional catalysts at foreign material interfaces using CO2 It is possible to use CO2 efficiently and the basic data of the molecules can be exchanged for the purpose. Carbonic acid ガス(CO2)をactivated するにあたっては, それにsuitable したfunctional interface をdesign しなければならない.センサーとcatalyst であることからCO2 センサーとしてExcellent interface, CO2 replacement catalyst, and performance.そのことを Thoughts におき、This study は3つのパートに分けられる.まずCO2's clearance and する function interface する purpose で, CO2 sensitivity するガスセンサーのExploration and evaluation 価を行なった. The production process of acidified copper silica is quenching operation and the metal addition is done lattice をひずませることでCOおよびCO2ガスに対してactiveなinterfaceをgetることができた. In the next chapter, the functional interface is used as catalyst and the interface is used as the electrical interface. The CuO-ZnO interface is a direct current flow control system and the acidification reaction speed of the acidified carbon is controlled.が明らかとなり, inverse バイアスINDICA でanti-reaction promotion, cisバイアアスINDICA でinhibition されることが明らかとなった. This phenomenon is based on the movement of the level of the CuO surface and the movement of the effective negative charge on the surface adsorbed acid, which is speculated on. Chapter 3 discusses the process of conducting this research and discusses the negative resistance effect of the ZnO-ZnO single crystal interface. The properties of the interface of the single crystal are as follows: the additives are large and the non-linear current and voltage characteristics are confirmed. The system is an extremely small field, the concentration of the electric field, the interface, the high electric field effect, the catalytic activity, and the influence of the electric field are examined, and the basic information of the basic information is examined.

项目成果

Y.Nakamura et,al.: "PdO-ZnO Heterocontact Cell for Evidencing Active Electron Transfer in Gas Phase Reaction" Japanese Sensor Newsletters. 10(4). 11-16 (1996)

Y.Nakamura 等人：“用于证明气相反应中活性电子转移的 PdO-ZnO 异质接触电池”日本传感器通讯。

Y.Ariga,Y.Nakamura,et,al.: "Electric Control of the Chemical Reaction for the Ceramic pn Heterocantact Sora" Japanese Sensor Newsletters. 10(1). 25-27 (1996)

Y.Ariga、Y.Nakamura 等人：“陶瓷 pn Heterocantact Sora 化学反应的电气控制”日本传感器通讯。

Y.Nakamura, et al.: "Electronic Control of the Chemical Reaction in Cermic-Ceramic Interface-Modeling of the Reaction Scheme-" J.Electroceramics,. (in press).

Y.Nakamura 等人：“陶瓷-陶瓷界面中化学反应的电子控制 - 反应方案的建模 -”J.Electroceramics，。

Y.Nakamura, et al.: "Enhanced CO and CO2 Gas Sensitivity of the CuO/ZnO Heterocontact made by Quenched CuO Ceramics" J.Electrochem.Soc,. 145・2. 632-638 (1998)

Y.Nakamura 等人：“由淬火 CuO 陶瓷制成的 CuO/ZnO 异质接触的增强的 CO 和 CO2 气体灵敏度”J.Electrochem.Soc，145・2（1998）。

中村吉伸 他: "セラミックス半導体の組織制御による機能化-ヘテロ接合・接触系-" セラミックス. (印刷中).

Yoshinobu Nakamura 等人：“通过结构控制实现陶瓷半导体的功能化 - 异质结/接触系统 -”陶瓷（正在出版）。