Direct Nanocoupling between Sulfide- and Oxide-Semiconductors by a Photodeposition Technique

通过光沉积技术实现硫化物和氧化物半导体之间的直接纳米耦合

• 批准号: 20350097
• 负责人: TADA Hiroaki
• 金额: $ 7.9万
• 依托单位: Kinki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20350097/
• 关键词: 光触媒; 酸化物半導体; 硫化物半導体; 光析出; ダイレクトカップリング; 太陽電池

Simple and versatile photodeposition techniques taking advantage of the photoinduced properties of TiO_2, photocatalysis and surface superhydrophilicity, have been developed for coupling metal sulfide QDs and TiO_2 at a nonoscale. The coupled metal sulfide-TiO_2 systems possess the following characteristics : (I) a large amount of metal sulfides can be directly formed on TiO_2 during a fairly short period with excellent reproducibility, (II) the band energies of metal sulfides QDs are widely tunable by irradiation time or surface modifier concentration, (III) metal sulfide QDs can be deposited on not only the external surfaces but also the inner ones of mesoporous TiO_2 nanocrystalline films without pore-blocking, (IV) the simple solution-based technique at low temperature enables the low-cost production, (V) this technique has a wide possibility for coupling TiO_2 and narrow gap metal sulfides suitable for the applications to the solar energy conversion. These unique features produce the excellent performances of the resulting heteronanojunaction systems as photocatalysts and the photoanodes for QD-SSC and QD-SPEC cells for hydrogen production from water.

利用TiO_2的光诱导性质、表面的亲水性和可降解性，发展了一种简单而通用的光沉积技术，用于纳米尺度上金属硫化物量子点与TiO_2的偶联。金属硫化物-TiO_2耦合体系具有以下特点：（I）在相当短的时间内可以在TiO_2上直接形成大量的金属硫化物，并且具有良好的再现性。（II）金属硫化物量子点的能带能量可以通过照射时间或表面改性剂浓度进行宽范围的调节，（III）金属硫化物量子点不仅可以沉积在介孔TiO_2纳米晶薄膜的外表面，而且可以沉积在介孔TiO_2纳米晶薄膜的内表面，而不会堵塞孔道，（V）该技术具有将TiO_2与窄禁带金属硫化物偶联的广泛可能性，适合于太阳能转换的应用。这些独特的功能产生了优异的性能，作为光催化剂和QD-SSC和QD-SPEC电池的光阳极，从水制氢的所得heteronanojunaction系统。

项目成果

金ナノ粒子触媒による過酸化水素分解反応における粒子サイズ効果

金纳米颗粒催化过氧化氢分解反应的粒径效应

• 发表时间: 2009
• 作者: 竹田恭子;瀧宮和男;他;清長友和,金奇良,多田弘明,小林久芳
• 通讯作者: 清長友和,金奇良,多田弘明,小林久芳

Rational design of highly efficient reaction systems photocatalyzed by noble metal nanoparticle-loaded titanium(IV) dioxide

贵金属纳米颗粒负载二氧化钛光催化高效反应体系的合理设计

• 发表时间: 2009
• 作者: S. Handa;K. Takimiya;et al.;多田弘明
• 通讯作者: 多田弘明

Facile synthesis and catalytic activity of MoS_2/TiO_2 by a photodeposition-based tochnique and its oxidized derivative MoO_3/TiO_2 with a unique photochromism

光沉积法简易合成MoS_2/TiO_2及其具有独特光致变色特性的氧化衍生物MoO_3/TiO_2及其催化活性

• 发表时间: 2011
• 期刊: J.Colloid Interface Sci.
• 作者: S.Kanda;T.Akita;M.Fujishima;H.Tada
• 通讯作者: H.Tada

A green process for coupling manganese oxides with titanium(IV) dioxide.

一种将氧化锰与二氧化钛（IV）偶联的绿色工艺。

• 发表时间: 2008
• 期刊: Chemical Communications
• 影响因子: 4.9
• 作者: Nanae Nishimura;Jyun Tanikawa;M. Fujii;T. Kawahara;Juichi Ino;T. Akita;Takayoshi Fujino;H. Tada
• 通讯作者: H. Tada

TiO_2表面へのPbS-CdS複合ナノ結晶の光析出と水素生成光電気化学セルへの応用

TiO_2表面光沉积PbS-CdS复合纳米晶及其在制氢光电化学电池中的应用

• 发表时间: 2010
• 作者: Masaru Nakagawa;Noriyoshi Kamata;Tomokazu Iyoda;Shinji Matsui;神田茂己,秋田知樹,藤島武蔵,多田弘明;出路将也,陣内康亮,藤島武蔵,多田弘明
• 通讯作者: 出路将也,陣内康亮,藤島武蔵,多田弘明