複合型半導体を用いた光触媒反応

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(1) Ptを担持したTi【O_2】触媒を用いてアルコールとアンモニア水からのアミンの光合成に成功した。反応はAr雰囲気中で行ったが、Arの代りに【H_2】を用いるとアミンの収量は増加し、【O_2】を用いるとアミンは生成せず気相生成物特に【CH_4】、【CO_2】の著しい増加が認められた。アミンの生成量は酸化されやすいアルコール程多く、また、エタノールとアンモニアの反応では、アナターゼの割合が最大の触媒を用いた時に最も高収率を示した。反応機構の詳細を解明中である。(2) ビオロゲン側鎖を有するナイロンで保護したCdSコロイドを用い、メルカプトエタノールの存在下に、CdSからビオロゲンへの光電子移動をしらべた。また、CdSおよびPtコロイドの両者をこのポリマーで保護して、犠牲試薬存在下での、水の光分解による【H_2】の発生を調べた。何れも500nm付近から認められ、短波長になるに従い増加するが、380nm付近から急激に低下した。400nmにおける【H_2】発生の光量子収率は、0.14%であった。(3) 強誘電体複合型半導体を用いて、水の光分解を行った。 LiNb【NO_3】単結晶表面にPtを蒸着、その上にTi【O_2】を蒸着した触媒では、蒸着面が正に分極している場合は著しい【H_2】発生を示したが、負に分極している場合は殆ど発生しなかった。PZT焼結体を基板に用いた場合も同様な傾向を示したが、この場合PZTの正分極面にPtのみを蒸着した触媒が最も著しい【H_2】発生を示し、また、 PZTのみでも【H_2】を発生した。これは、PZTの異常光起電力効果と関連があるものと考えられる。