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可視光反応型光触媒スパッタ膜の形成と有機化合物の分解

可见光反应光催化溅射薄膜的形成及有机化合物的分解

基本信息

批准号：
04F04380
负责人：
高橋隆一
金额：
$ 1.54万
依托单位：
University of Toyama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度に引き続き、CdS薄膜上へ形成されたTiO_2(TiO_2/CdS)光触媒二層膜、CdS薄膜上へ形成された窒素ドープTiO_2(TiO_xN_y/CdS)光触媒二層膜、等の結晶および表面微細構造、光学特性、光触媒特性を調べた。CdS薄膜は次に示す2つの異なったケミカルバス法で形成された。1)前駆体としてアンモニアを使用する方法、2)アンモニアを使用しない方法である。CdS薄膜をガラス基板上に形成し、その上にTiO_2およびTiO_xN_y薄膜を形成し、二層膜を作製した。CdS形成膜の結晶構造やバンドギャップはアンモニア量と形成条件により変化した。これらのヘテロ接合構造では、異なった半導体粒子間をキャリア(電子-正孔)が膜厚方向(膜面)に垂直に移動するために光励起キャリアの再結合が抑制され、光触媒特性が有効に改善された。TiO_2/CdS光触媒二層膜では、可視光を照射した場合、下地層のみが応答し、伝導帯へ励起された電子は不活性な状態にあるTiO_2の伝導帯へ注入される。下地層の価電子樽がTiO_2のそれよりもマイナスとなるため、CdS半導体内で形成された正孔はそこに留まり、TiO_2側へは移動できない。このことにより、2つのキャリアを有効に分離することができる。一方、TiO_xN_y/CdS光触媒二層膜では、両方の半導体が可視光に応答するため、より多くのキャリアが形成され、光触媒効率が著しく向上したと推論した。メタノールやエタノールガスは最終的には二酸化炭素と水に分解されたが、CdS/TiO_2光触媒の分解効率はTiO_2単層膜の4倍、TiO_xN_y薄膜の2倍、TiO_xN_y/CdS二層膜の分解効率はTiO_2単層膜の5倍であることが分った。CdSとTiO_2の二層構造はキャリアの分離に有効であることが示された。

Last year's results showed that TiO_2 (TiO_2/CdS) photocatalyst two-layer film and CdS film were formed on the CdS film.ドープTiO_2 (TiO_xN_y/CdS) photocatalyst two-layer film, etc. The surface fine structure, optical properties, and photocatalyst properties of the crystal are adjusted. The CdS thin film is formed using the same method as the 2 different non-woven fabrics. 1) Use the する method for the front body としてアンモニアを, 2) アンモニアを use the しない method である. The CdS thin film was formed on the substrate, the TiO_2 TiO_xN_y thin film was formed on the substrate, and the two-layer film was fabricated. The crystal structure of the CdS film is determined by the amount of the film and the conditions for its formation.これらのヘテロjunction structure では, different なった semiconductor particle-to-semiconductor をキャリア (electron - positive hole) film thickness direction (membrane surface ) is a vertical movement of light that activates and suppresses light excitation, and the photocatalyst characteristics are effectively improved. TiO_2/CdS photocatalyst two-layer film can be used in situations where visible light is not irradiated, and can be used in underground layers. , the inactive state of TiO_2 is the inactive state of electrons that are excited and excited. TiO_2 のそれよりもマイナスとなるため, CdS semi The inner hole of the conductor is not formed and the hole is left, and the TiO_2 side is moved and moved.このことにより、2つのキャリアをeffectiveにseparationすることができる. One side, TiO_xN_y/CdS photocatalyst two-layer film, one side of the semiconductor, visible light processingるため, より多くのキャリアが Formation され, Photocatalyst efficiency が出しくUP したとdeduce した.メタノールやエタールガスはFinal carbon dioxide and water decomposition, CdS/TiO_2 photocatalyst decomposition efficiency and TiO_2 single layer film The decomposition efficiency of TiO_xN_y/CdS two-layer film is 4 times, that of TiO_xN_y film is 2 times, and that of TiO_2 single-layer film is 5 times. The two-layer structure of CdS and TiO_2 is effective in separating the two layers of CdS and TiO_2.