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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

利用表面等离子体共振开发纳米结构控制的可见光响应光催化剂

基本信息

批准号：
12F02075
负责人：
山下弘巳
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨今のナノテクノロジーの進展は著しく、ナノレベルで精密設計した機能性材料の開発が盛んである。自然環境の保全、再生可能エネルギーの利用、アメニティー居住環境に対するニーズや省エネルギープロセスの開発などへの社会的な関心が高まるにつれ、その重要性も益々高まっている。触媒・光触媒の分野においても、これまで困難とされてきた原子・分子と同サイズのナノレベルの視点で設計された触媒材料の開発が進められている。なかでもナノサイズで規定された骨格・細孔構造とナノ空間を有するゼオライトやメソポーラスシリカなどのナノ多孔性材料を利用した触媒材料の開発が精力的に行われている。ゼオライトやメソポーラスシリカは紫外・可視領域の光をほとんど吸収せず、光化学的に不活性な表面反応場または分子反応容器としても利用できる。本研究では、ナノサイズの細孔に、シングルサイト光触媒として中心金属が均一な構造を有し光応答性を示す金属錯体を内包または固定化した複合材料を合成した。また、ナノ多孔性材料の表面特性が光触媒活性に大きく影響を及ぼす特徴に着目し、各種の化学的手法を駆使して表面特性の任意の設計・制御を行った。具体的には、1) ナノ多孔性材料と吸着剤としてのリン酸カルシウムを複合化した光触媒の環境材料としての応用、2) ナノ細孔内への様々な触媒活性主の導入とその触媒作用、ならびに3) 多孔質材料とマイクロ波照射を利用した銀ナノ粒子触媒の機能・特性、およびナノ多孔性材料の構造・形態制御、表面修飾の影響について検討し、新規な光触媒プロセスを構築した。

The development of functional materials in the past has become increasingly important in the field of precision design. The preservation and regeneration of the natural environment may lead to the utilization and recovery of the environment, and the importance of environmental protection for the development of the environment and the society is high. The development of catalyst materials is proceeding from the viewpoint of catalyst, photocatalyst and photocatalyst. The structure of the porous material is regulated by the structure of the porous material. The ultraviolet, visible, and photochemical fields of light, absorption, and molecular reflection are used as containers. In this study, the pore structure of photocatalyst was studied. The photocatalyst was synthesized by using a composite material with a uniform structure and an optical property. The surface properties of porous materials are greatly influenced by photocatalytic activity and characteristics. Various chemical methods are used to design and control the surface properties. Specifically, 1) porous materials, adsorption agents, organic compounds, recombination, photocatalytic environmental materials, and application; 2) porous materials, adsorption agents, catalytic activity, and application; 3) porous materials, adsorption agents, and application; and silver particle catalysts, and their functions, characteristics, and structure, morphology, and control. The influence of surface modification on the structure of photocatalyst