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ミクロ空間を反応場とする色素増感した半導体光触媒の構築

以微空间为反应场构建染料敏化半导体光催化剂

基本信息

批准号：
05750704
负责人：
山下弘巳
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

半導体の表面に光増感剤である色素を固定し、色素に光吸収を、半導体に電荷分離を役割分担させることで、可視光応答性のある不均一系光触媒の開発を試みた。この場合、色素の励起状態寿命中の電子の空間的な広がりの内に、半導体の活性点が存在することが必要となるが、半導体の表面に光増感剤である色素を固定し、色素に光吸収を、半導体に電荷分離を役割分担させることで、可視光応答性のある不均一系光触媒の開発を試みた。これら開発した増感光触媒系を利用して、これまで不均一系光触媒反応で実現されていない、可視光を用いた炭酸ガスの水による還元反応を試みた。以下に具体的な研究過程を示す。ゼオライトや粘土にイオン交換法でチタンイオンを固定化したのち、ルテニウムビピリジル錯体やポリフィリン類を細孔内に“シップ-イン-ボトル"により固定することで、色素-半導体系をゼオライト細孔、粘土層間内に設計構築した。規定されたミクロ空間内では、色素の励起電子の空間的広がりと半導体の電子受け入れ準位の空間的広がりが交差する領域を効率よく実現でき、また、静電場やホストーゲスト相互作用により色素-半導体系の安定性の向上が実現できた。これを光触媒として可視光を利用した、炭酸ガスと水から、メタン、メタノールの定常的な合成を試みた。また、固定色素や半導体からの発光の収率と寿命の測定、光照射下でのESR測定やIR測定により反応中間体を検討し、ミクロ空間内での電子移動や光触媒反応機構を明確にすることで、ミクロ空間内に可視光応答の光触媒系を構築するための知見を得ることができた。

Photosensitivity of semiconductor surface, fixation of pigment, absorption of pigment, charge separation of semiconductor, development of heterogeneous photocatalyst In this case, the electron space in the excited state lifetime of the pigment is separated, the active site of the semiconductor exists, the photosensitizer on the surface of the semiconductor is fixed, the photoabsorption of the pigment, the charge separation of the semiconductor is separated, the visible light responsivity is tested, and the heterogeneous photocatalyst is developed. The development of photosensitive photocatalyst systems is not only a matter of time, but also a matter of time. The specific research process is shown below. The pigment semiconductor system is designed and constructed in pores and clay layers by the method of clay exchange. The stability of the pigment-semiconductor system is improved by the interaction between the electron and the semiconductor in the specified space Photocatalyst and visible light, carbon dioxide and water, carbon dioxide, carbon dioxide Determination of the light emission rate and lifetime of fixed pigments and semiconductors, ESR measurement under light irradiation, IR measurement, investigation of reaction intermediates, electron movement in space, and construction of visible light reaction photocatalyst systems in space