权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

結晶面選択的な光励起キャリア輸送に基づく光触媒のヘテロ構造設計

基于晶面选择性光激发载流子传输的光催化剂异质结构设计

基本信息

批准号：
22KJ0969
负责人：
河瀬侑大
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ここまでの研究において、光触媒ナノ粒子を電極触媒巨大粒子に接合する新規構造の実現を試みた。また酸素生成反応における触媒活性を比較し、新規構造の優位性を検証した。従来の光触媒構造は少量の電極触媒を光触媒粒子上に担持したものである。ここまでの研究で、水熱合成法や光電着法などを利用してその逆転構造を実現させることに成功した。各構造を利用してアルカリ水溶液中で酸素生成反応を試みた。その反応速度は、逆転構造を利用した場合に大幅に向上することが確認でき、本研究のコンセプトの優位性を実証できた。また、電気化学測定も同時に行うことで、新規光触媒構造における電極触媒の役割も徐々に明らかになってきている。光触媒性能は、どれだけの光子を化学反応に利用できたかを表す指標「量子効率」で評価すべきであるが、今回の結果では量子効率が低く、光子のほとんどが化学反応に利用できていなかった。今後光触媒材料の選定や合成条件の探索を行い、50%以上の量子効率における活性の差の評価を行う。新規構造の優位性は実証できたが、現在の構造では接合状態が不十分であり、依然として光触媒性能と酸素生成能の最大化は実現できていない。したがって今後は、光触媒の選択的なキャリア輸送に基づいた光触媒性能を最大化させる粒子接合法の開発に注力していく。更に、新規構造における電極触媒の化学状態や電位変化などを分析し、光触媒反応における電極触媒の動作機構と役割を明らかにすることも予定している。

ここまでの research において, photocatalytic ナノを electrode catalyst large particles に joint するの new rules structure be now try をみた. The activity of the anti応における catalyst for the generation of また acid is を compared and 応における, and the new regulation structure has obtained the を検 certificate of superior orientation た. Youdaoplaceholder0 is used to construct a <s:1> photocatalyst. A small amount of <s:1> electrode catalyst を is supported by に on the photocatalyst particles, and にた <s:1> であるであるであるである. ここまでの research で, hydrothermal synthesis method や photoelectric the method などを using してそのを inverse planning structure be presently させることに successful した. Each structure を utilizes the で acid in the で aqueous solution to generate a 応を reaction みた. そをのは応 speed, inverse planning structure using した occasions にに sharply upward することが confirm でき, this study のコンセプトの primacy を card be できた. また, electric chemical determination も気 line at the same time にうことで, new rules on photocatalytic tectonic における cut electrode catalyst の service も xu 々に Ming らかになってきている. Photocatalytic performance は, どれだけの photon を chemical anti 応に using できたかを table "quantum sharper rate" です index evaluation 価すべきであるが, today back to の results では quantum が low く working rate, photon のほとんどが chemical anti 応に using できていなかった. In the future, the selection of photocatalyst materials <e:1> will explore the や synthesis conditions <e:1> to determine the を field of 価を, and the quantum efficiency of more than 50% <s:1> will be における, and the activity will be evaluated to determine the 価を field of う. New rules structure の primacy は card be できたが, now の structure では state joint が not very であり, still として photocatalytic performance と acid production can maximize のは be presently できていない. したがって in future は, photocatalytic の sentaku of なキャリア conveying に base づいた photocatalytic performance を maximize させる particles by legal の open 発に note force していく. More に, new rules structure における electrode catalyst の chemical state や potential variations change などしを analysis, photocatalytic 応における electrode catalyst の cutting action institution と service を Ming らかにすることも designated している.