金属ドープＳｒＴｉＯ３光触媒の構造－励起ダイナミクス－光触媒機能相関の究明

金属掺杂SrTiO3光催化剂的结构-激发动力学-光催化功能关系研究

• 批准号: 15J04851
• 负责人: PARK YOHAN
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J04851/
• 关键词: 光触媒; 金属酸化物; ペロブスカイト構造; 金属ドーピング; 電子励起状態; 化学反応メカニズム; チタン酸ストロンチウム; ラマン分光

この研究は、次世代エネルギー源の水素を太陽光による水の完全分解に用いられる光触媒として注目を浴びているペロブスカイト構造の金属酸化物であるSrTiO3（チタン酸ストロンチウム）に固相合成法・溶媒熱合成法・融液合成法（または熔融塩合成法）で金属ドーパント（Ga3+、Ta5+）をドープし、それらのパラメーターが反応効率に及ぼす影響を究明して、より高効率の光触媒探索するための指針提出が目的である。最終年度である平成28年度は、前年度で作製した金属ドーパントをドープしたSrTiO3光触媒の物性分析結果に加えて、反応速度および化学反応メカニズムを究明するためにメチルオレンジ色素分解と励起キャリアの量を確認する実験を行った。この実験で、合成方法・金属ドーパントによって作製したSrTiO3光触媒の励起キャリアの量とメチルオレンジ色素の分解反応速度に差があることを確認した。また、前年度に引き続き、Yeungnam University（韓国）との協力により、BET・FE-SEM測定を行って、XRD・ラマン分光・ATR式のFTIRの結果と合わせて分析して各合成方法によるSrTiO3光触媒の結晶成長メカニズムを確認した。さらに、上記で得られた励起キャリア量と反応速度ど差と結晶成長メカニズムで、金属ドーパントをドープしたSrTiO3光触媒の作製パラメーターが反応効率に及ぼす影響を究明することができた。この研究で究明した知識は、光触媒に対しての知見を広げ、より高効率の光触媒の探索に活用できると考える。また、得られた知見は国際学術誌（Journal of Physical Chemistryなど）にオープンアクセスオプションを附帯して上梓する予定である。

こ の research は, next generation エ ネ ル ギ ー source の water element を sunlight に よ る completely decomposed に の water use い ら れ る photocatalytic と し て attention を bath び て い る ペ ロ ブ ス カ イ ト tectonic の metal acidification content で あ る SrTiO3 (チ タ ン acid ス ト ロ ン チ ウ ム) in に solid method, solvent thermal bonding diagnosis, melting liquid synthesis (ま た は molten salt synthesis) で gold Genus ド ー パ ン ト (Ga3 +, Ta5 +) を ド ー プ し, そ れ ら の パ ラ メ ー タ ー が anti 応 に working rate and ぼ す influence on Ming し を て, よ り high working rate の photocatalytic explore す る た め の pointer proposed が で あ る. Final year で あ る annual は pp.47-53, 28, a system of annual で before し た metal ド ー パ ン ト を ド ー プ し た SrTiO3 photocatalytic の property analysis result に え て 応 speed and anti お よ び chemical anti 応 メ カ ニ ズ ム を investigate Ming す る た め に メ チ ル オ レ ン ジ pigment decomposition と wound up the キ ャ リ ア の quantity を confirm す る be 験 を line っ た. こ の be 験 で, synthetic method, metal ド ー パ ン ト に よ っ て cropping し た SrTiO3 photocatalytic の wound up the キ ャ リ ア の quantity と メ チ ル オ レ ン ジ の pigment decomposing the poor 応 speed に が あ る こ と を confirm し た. Youdaoplaceholder0, previous year に cited 続 続 続, Yeungnam University (South Korea) と の together に よ り, BET, determination of FE - SEM line を っ て, XRD ラ マ ン · ATR type の FTIR spectroscopic の result と わ せ て analysis し て various synthesis methods に よ る SrTiO3 photocatalytic の crystal growth メ カ ニ ズ ム を confirm し た. さ ら に, top record で ら れ た wound up the キ ャ リ ア ど と anti 応 speed difference と crystal growth メ カ ニ ズ ム で, metal ド ー パ ン ト を ド ー プ し た SrTiO3 photocatalytic の cropping パ ラ メ ー タ ー が anti 応 に working rate and ぼ す influence on Ming す を る こ と が で き た. で こ の research in Ming し た knowledge は, photocatalytic に し seaborne て の knowledge を hiroo げ, よ り high working rate の photocatalytic の explore に use で き る と exam え る. ま た, ら れ た knowledge は international academic log (Journal of Physical Chemistry な ど) に オ ー プ ン ア ク セ ス オ プ シ ョ ン を attached 帯 し て in catalpa す る designated で あ る.

项目成果

Ta- or Ga-doped SrTiO3 Photocatalysts Synthesized by Molten-Salt Method(P6-07)

熔盐法合成Ta或Ga掺杂SrTiO3光催化剂(P6-07)

• 发表时间: 2017
• 作者: Yohan Park;Hiroshi Onishi
• 通讯作者: Hiroshi Onishi

固相合成・溶融塩合成・溶媒熱合成で作製したGaドープSrTiO3光触媒(P34)

通过固相合成、熔盐合成和溶剂热合成制备Ga掺杂SrTiO3光催化剂（P34）

• 发表时间: 2015
• 作者: PARK Yohan;大西 洋
• 通讯作者: 大西 洋

Yeungnam University(韓国)

岭南大学（韩国）

金属ドープSrTiO3光触媒の再結合と色素分解反応(P030)

金属掺杂SrTiO3光催化剂（P030）的重组及染料分解反应

• 发表时间: 2016
• 作者: Park Yohan;大西 洋
• 通讯作者: 大西 洋

GaまたはTaをドープしたSrTiO3光触媒の電子-正孔再結合速度(1P35)

掺杂Ga或Ta的SrTiO3光催化剂的电子空穴复合率（1P35）

• 发表时间: 2016
• 作者: 朴 ヨハン（PARK Yohan）;李 浩亮;大西 洋
• 通讯作者: 大西 洋