表面修飾による光触媒の高活性化および表面ナノ構造体の形成

通过表面改性实现光催化剂的高活化和表面纳米结构的形成

• 批准号: 06J00111
• 负责人: 岩瀬 顕秀
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J00111/
• 关键词: 光触媒; 光電極; 湿式光電池; 可視光応答性; 水分解; 微粒子化; アノード光電流; 水素生成反応; 酸素生成反応; 可視光応答化; 貴金属ドーピング

昨年度(平成19年度)に開発した可視光照射下で効率良く駆動するBiVO_<4n>型半導体光電極とPt電極を組み合わせた二電極式の湿式光電池の構築し,水を分解することを試みた。その結果,可視光照射下で,二電極間に0.8Vのバイアスを印可したところ,光電流が流れ,その電流値に見合った量の水素と酸素が生成した。水分解を目指した湿式光電池の場合では,光電流の観察のみならず,生成した水素と酸素の定量が重要である。さらに,疑似太陽光照射下においても,同様に水素および酸素の生成を確認した。このように,水分解に必要な理論電圧1.23Vより小さい外部バイスで水分解が進行したことから,光エネルギー変換システムの構築に成功した。一方,新しい可視光応答性光触媒の探索として,水分解に活性なATa_2O_6(A:Ca,Sr,Ba)光触媒に,Irをドーピングすることによる可視光応答化を試みた。その結果,BaTa_2O_6にIrをドーピングすることで,可視光領域に新しい吸収が発現した。そして,可視光照射下で,メタノール水溶液から水素を定常的に生成した。このIrをドーピングしたBaTa_2O_6を水素生成用光触媒として,酸素生成用光触媒であるBiVO_4と組み合わせ,水分解反応を試みた。その結果,二つの光触媒をつなぐ電子伝達剤としてCo錯体を用いたときに,可視光照射下で水から水素と酸素が生成した。このように,新しい二段階励起による水分解システム(Zスキーム)系の構築に成功した。

Yesterday year (pp.47-53 19 year) に open 発 し た under visible light irradiation で sharper rate good く 駆 dynamic す る BiVO_ < n > 4 type semiconductor optical electrode と Pt electrode を group み close わ せ た second electrode type の wet photocell の build し, water decomposition す を る こ と を try み た. そ の results, で under visible light irradiation, between two electrodes に 0.8 V の バ イ ア ス を seal can be し た と こ ろ, photocurrent が flow れ そ の current numerical に see us っ た の water element と acid element が generated し た. Water decomposition を refers し た wet cell の occasions で は, photocurrent の 観 examine の み な ら ず, generate し た と acid water element element の quantitative が important で あ る. Youdaoplaceholder0, suspected to be under the irradiation of sunlight にお さらに て さらに, similar to the <s:1> generation of に hydroquinin および acid を を confirmation of を た. こ の よ う に, water decomposition に な theory necessary electricity 圧 1.23 V よ り small さ い external バ イ ス で water decomposition が し た こ と か ら, light エ ネ ル ギ ー variations in シ ス テ ム built の に success し た. One party, the new し い visible light 応 A sexual photocatalytic の explore と し て, water decomposition に active な ATa_2O_6 (A: Ca, Sr, Ba) photocatalytic に, Ir を ド ー ピ ン グ す る こ と に よ る visible light 応 try A change を み た. そ の results, BaTa_2O_6 に Ir を ド ー ピ ン グ す る こ と で, visible light field に new し い suction 収 が 発 now し た. Youdaoplaceholder0 そ て, under visible light, で,メタノ そ を を aqueous solution of ら, water in を stably に forms た た. こ の Ir を ド ー ピ ン グ し た BaTa_2O_6 を water element to generate light catalyst と し て, acid production light catalyst で あ る BiVO_4 と group み close わ せ, water decomposition against 応 を try み た. そ の results, two つ の photocatalytic を つ な ぐ electronic 伝 of tonic と し て Co misprinted を with い た と き に, で water under visible light irradiation か ら と acid water element element が generated し た. <s:1> ように ように, the new <s:1> ように two-stage activation of による water decomposition システム(Zスキ ム ム) system に construction に successful た た.

项目成果

光触媒による水分解を目指した表面構造制御と助触媒効

光催化水分解的表面结构控制和促进作用

• 发表时间: 2006
• 期刊: 表面科学 27・7
• 作者: Kiichi Kuroda;Yujiro Hayashi;Teruaki Mukaiyama;Kiichi Kuroda;黒田貴一;A. Iwase;H. Kato;A. Kudo,;A.Iwase;岩瀬 顕秀
• 通讯作者: 岩瀬 顕秀

水分解に活性なATa_2O_6(A=Ca, Sr, and Ba)光触媒へのIrドーピングによる可視光応答化

Ir 掺杂到具有水分解活性的 ATa_2O_6（A=Ca、Sr 和 Ba）光催化剂的可见光响应

• 发表时间: 2008
• 作者: Kiichi Kuroda;Yujiro Hayashi;Teruaki Mukaiyama;Kiichi Kuroda;黒田貴一;A. Iwase;H. Kato;A. Kudo,;A.Iwase;岩瀬 顕秀;岩瀬顕秀;岩瀬顕秀
• 通讯作者: 岩瀬顕秀

Role of iron ion electron mediator on photocatalytic overall water splitting under visible light irradiation using Z-scheme systems

• DOI: 10.1246/bcsj.80.2457
• 发表时间: 2007-12-15
• 期刊: BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
• 影响因子: 4
• 作者: Kato, Hideki;Sasaki, Yasuyoshi;Kudo, Akihiko
• 通讯作者: Kudo, Akihiko

酢酸を用いた可視光応答性BiVO_4光触媒の合成およびその光触媒特性

乙酸合成可见光响应BiVO_4光催化剂及其光催化性能

• 发表时间: 2007
• 作者: Kiichi Kuroda;Yujiro Hayashi;Teruaki Mukaiyama;Kiichi Kuroda;黒田貴一;A. Iwase;H. Kato;A. Kudo,;A.Iwase;岩瀬 顕秀;岩瀬顕秀;岩瀬顕秀;岩瀬顕秀;岩瀬顕秀
• 通讯作者: 岩瀬顕秀

酢酸溶媒を用いて合成したBiVO_4の光触媒特性および可視光照射下における光電気化学的水分解反応

可见光照射下乙酸溶剂及光电化学分解水反应合成BiVO_4的光催化性能

• 发表时间: 2009
• 作者: Kiichi Kuroda;Yujiro Hayashi;Teruaki Mukaiyama;Kiichi Kuroda;黒田貴一;A. Iwase;H. Kato;A. Kudo,;A.Iwase;岩瀬 顕秀;岩瀬顕秀
• 通讯作者: 岩瀬顕秀