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金属イオン注入による酸化物半導体薄膜・単結晶の光触媒特性の制御と作用機構の解明

金属イオン注入による酸化物半導体薄膜・単結晶の光触媒特性の制御と作用機構の解明
通过金属离子注入控制氧化物半导体薄膜和单晶的光催化性能并阐明作用机制
批准号：
11118266
负责人：
山下 弘巳
金额：
$0.96万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
1999 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11118266/
关键词：
光触媒酸化チタン光触媒イオン工学環境触媒イオンビームイオン注入太陽光利用酸化チタン薄膜

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项目成果

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酸化チタン光触媒が機能するためには紫外光の照射が必要である。しかし、より実用的な利用を目指すためには、生活空間に豊富に存在する可視光や太陽光の照射で効率よく機能する酸化チタン光触媒の開発が切望されている。我々は、従来の化学的手法にはないユニークな特長を有するイオン工学的手法を利用して新規な光触媒の創製を目指し研究を行っている。本研究では、ドライなプロセスとしてのクラスターイオンビーム(Ionized Cluster Beam:ICB)法を用いてシリカガラス基板上に、透明な酸化チタン薄膜光触媒を調製することを検討した。さらに、イオン注入法によりCrやVイオンを酸化チタン薄膜に注入することで、可視光照射下で効率よく機能する酸化チタン薄膜光触媒の調製に成功した。光触媒反応としてNO分解反応やアルコール液相酸化分解反応を検討し、可視光照射下での光触媒反応性を検討し、また、光触媒のキャラクタリゼーションとしてUV-VIS吸収、XRD、XAFS、ESR測定などを行うとともに分子軌道計算を行い、実験的にも理論的にも金属イオン注入により酸化チタン光触媒が可視光応答性を発現する機構の解明を試みた。これらの結果よりイオン注入法が注入金属イオンを高分散状態かつ低酸化状態(3〜4価)で酸化チタン結晶中のTi^<4+>イオンと置換することができる最も有用な手法であり、この置換を実現することで酸化チタン光触媒に可視光応答性が発現することが明らかにできた。
期刊论文(15)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Keita IKEUE: "Photocatalytic Reduction of CO2 with H2O Titanium Oxide Prepared within the FSM-16" Mesoporous Zeolites"Chem. Lett.. 1135-1136 (1999)
Keita IKEUE：“在 FSM-16”介孔沸石内制备的 H2O 氧化钛光催化还原 CO2”Chem. Lett.. 1135-1136 (1999)
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Masakazu ANPO: "Characterization of the Local Structure of the Vanadium Silicalite (VS-2) Catalyst and Its Photocatalytic Reactivity for the Decomposition of NO into N2 and O2"J. Phys. Chem.. 103. 9295-9301 (1999)
Masakazu ANPO：“钒硅沸石 (VS-2) 催化剂的局部结构表征及其将 NO 分解为 N2 和 O2 的光催化反应性”J。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Hiromi YAMASHITA: "Characterization and Photocatalytic Reactivities of Cr-HMS Mesoporous Molecular Sieves"J. Synchrotron Rad.. 6. 453-454 (1999)
Hiromi YAMASHITA：“Cr-HMS 介孔分子筛的表征和光催化反应性”J。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Akihiro FURUBE: "Charge Carrier Dynamics of Standard TiO2 Catalysts Revealed by Femtosecond Diffuse Reflectance Spectroscopy"J. Phys. Chem.. 103. 3120-3127 (1999)
Akihiro FURUBE：“通过飞秒漫反射光谱揭示标准 TiO2 催化剂的载流子动力学”J。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 14 条
    塩基性ポリマーを内包する中空ナノ空間を活用した協奏的触媒の設計とCO2資源化
    • 批准号：
      22H00275
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额：
      $27.12万
    • 财政年份：
      2022
    • 负责人：
      山下 弘巳
    • 依托单位：
      Osaka University
    水素貯蔵分子からの水素生成のための単一原子合金プラズモン触媒
    • 批准号：
      21F21042
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.41万
    • 财政年份：
      2021
    • 负责人：
      山下 弘巳
    • 依托单位：
      Osaka University
    高効率水素生成を駆動するナノ構造制御した可視光応答型金属触媒の開発
    • 批准号：
      17F17381
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.41万
    • 财政年份：
      2017
    • 负责人：
      山下 弘巳
    • 依托单位：
      Osaka University
    表面プラズモン共鳴を利用するナノ構造制御した可視光応答型光触媒の開発
    • 批准号：
      12F02075
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.47万
    • 财政年份：
      2012
    • 负责人：
      山下 弘巳
    • 依托单位：
      Osaka University
    海外基金