课题基金 / 基金详情

水を可視光で全分解する非酸化物系光触媒の新規調整法の開発

水を可視光で全分解する非酸化物系光触媒の新規調整法の開発
开发一种利用可见光完全分解水的非氧化物光催化剂的制备新方法
批准号：
04F04425
负责人：
堂免 一成
金额：
$1.54万
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：
2004
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2004 至 2006
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04425/
关键词：
硫化物CdS光触媒硫化水素可視光水素製造ナノ粒子ソフト溶液プロセス

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
石油の脱硫過程で硫化水素が生成するが、その量は膨大なるものになっている。この産業廃棄物ともいえる硫化水素を水素源として光触媒反応により水素を製造するプロセスを検討した。この反応における光触媒としてCdSをモデル化合物とし製法、構造を詳しく検討し高活性化のための指針を検討した。Cdイオンを含む水溶液中で硫黄源を加えることによりCdSの微結晶が折出する。この調製条件を微妙にコントロールすることで光触媒活性が大きく向上することが見出されたので、その条件を詳細に検討した。Cdイオンを含む水溶液中にNaOHを加え、その後硫化剤としてNa2Sを加える。NaOHを加えることで活性が飛躍的に向上した。NaOHを加えることでCd(OH)_n^<2-n>で表される水酸化物コロイドを経由することで硫化速度が抑えられ、結晶育成が十分に行われたと考えられる。その他の反応条件(反応溶液、助触媒担持量)を最適化することにより高活性化を行った。Ptを助触媒として光電着法にて担持することにより高活性を示した。最適条件では300WXeランプを用い420nmより長波長側の光を照射すると1時間当たり4mmolの水素が生成した。この触媒での水素生成反応の量子収率の精密な測定を行った。420nmでは約60%という値が得られた。照射光の波長が長くなるにつれて量子収率は低下し、吸収端付近の520nmでは10%程度となった。しかし既報にない高い値が得られた。また、ここで開発したCdSを他の光触媒反応への応用について検討した。バイオマス分子の一つとして乳酸水溶液からの水素生成反応を行ったところ本触媒は高い水素生成活性を示した。
英文摘要
石油の脱硫過程で硫化水素が生成するが、その量は膨大なるものになっている。この産業廃棄物ともいえる硫化水素を水素源として光触媒反応により水素を製造するプロセスを検討した。この反応における光触媒としてCdSをモデル化合物とし製法、構造を詳しく検討し高活性化のための指針を検討した。Cdイオンを含む水溶液中で硫黄源を加えることによりCdSの微結晶が折出する。この調製条件を微妙にコントロールすることで光触媒活性が大きく向上することが見出されたので、その条件を詳細に検討した。Cdイオンを含む水溶液中にNaOHを加え、その後硫化剤としてNa2Sを加える。NaOHを加えることで活性が飛躍的に向上した。NaOHを加えることでCd(OH)_n^<2-n>で表される水酸化物コロイドを経由することで硫化速度が抑えられ、結晶育成が十分に行われたと考えられる。その他の反応条件(反応溶液、助触媒担持量)を最適化することにより高活性化を行った。Ptを助触媒として光電着法にて担持することにより高活性を示した。最適条件では300WXeランプを用い420nmより長波長側の光を照射すると1時間当たり4mmolの水素が生成した。この触媒での水素生成反応の量子収率の精密な測定を行った。420nmでは約60%という値が得られた。照射光の波長が長くなるにつれて量子収率は低下し、吸収端付近の520nmでは10%程度となった。しかし既報にない高い値が得られた。また、ここで開発したCdSを他の光触媒反応への応用について検討した。バイオマス分子の一つとして乳酸水溶液からの水素生成反応を行ったところ本触媒は高い水素生成活性を示した。
期刊论文(1)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Water splitting system based on visible light responsive photocatalysts and carbon-based conductors
  • 批准号：
    22KF0160
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.47万
  • 财政年份：
    2023
  • 负责人：
    堂免 一成
  • 依托单位：
    Shinshu University
Modification of photocatalysts with ionic liquid polymers for improving the water splitting activity
  • 批准号：
    22KF0157
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.41万
  • 财政年份：
    2023
  • 负责人：
    堂免 一成
  • 依托单位：
    Shinshu University
水分解活性向上を目的とした光触媒のイオン液体高分子修飾
  • 批准号：
    21F21038
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.47万
  • 财政年份：
    2021
  • 负责人：
    堂免 一成
  • 依托单位：
    Shinshu University
Unraveling the Fundamental Processes in Semiconducting Materials for Highly Active Photocatalysts
  • 批准号：
    19F19042
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 资助金额：
    $1.47万
  • 财政年份：
    2019
  • 负责人：
    堂免 一成
  • 依托单位：
    Shinshu University
国内基金
海外基金
DGAT1介导CDS2调节线粒体功能在脑胶质瘤发病机制研究
  • 批准号：
    2026JJ81562
  • 项目类别：
    省市级项目
  • 资助金额：
    --
  • 批准年份：
    2026
  • 负责人：
    庄恺
  • 依托单位：
    中南大学湘雅三医院
CdS基S型异质结空心微球的可控构筑及其光重整聚乳酸塑料研究
  • 批准号：
    JCZRYB202500140
  • 项目类别：
    省市级项目
  • 资助金额：
    --
  • 批准年份：
    2025
  • 负责人：
  • 依托单位：
    中国地质大学（武汉）
二维CdS多功能器件及其力电光耦合机制研究
  • 批准号：
    52563028
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
  • 资助金额：
    32.00万元
  • 批准年份：
    2025
  • 负责人：
    马闻达
  • 依托单位：
    海南大学
光辅助锂硫电池中TiO2/CdS异质结界面光生电荷分离与多硫化锂锚定—催化协同机制研究
  • 批准号：
    22562032
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
  • 资助金额：
    32.00万元
  • 批准年份：
    2025
  • 负责人：
    王洪恩
  • 依托单位：
    云南师范大学