Solar Saltwater Splitting for Hydrogen Production

太阳能盐水分解制氢

• 批准号: 21K18212
• 负责人: 入江 寛
• 金额: $ 16.64万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18212/
• 关键词: 水素製造; 鹹水分解; 太陽光; 赤色光; 光触媒

次世代のエネルギー資源として注目されている水素を、恒久的に地球上に降り注ぐクリーンな太陽光エネルギーを利用して鹹水から製造すべく検討を行っている。地球上に存在するほとんどの水は海水であり、さらに太陽光が強い地域での水の確保は困難であるため、鹹水（代表例は海水、塩化物イオンを含む水）の使用が不可欠と考えられる。そこで本研究では、太陽光の有効利用の観点から可視光全域を利用できる光触媒を用い、かつ海水利用を想定した塩化物イオン共存下で水を完全分解することによって水素、酸素を量論比で発生させ、エネルギーとして水素を獲得できる技術の検討を行った。具体的には、塩化物イオン共存下での水分解では塩化物イオンと水の酸化反応が競争反応となるため、塩化物イオンでなく選択的に水を酸化し酸素を発生させる助触媒の探索、創出を試みた。令和4年度は、令和3年度見出した塩化ナトリウム（ナトリウムイオン、塩化物イオン）の影響を受けない酸化ルテニウム酸素発生助触媒を用いて酸化ルテニウム担持酸化ビスマス（RuO2/BiVO4）を作製し、犠牲剤（ヨウ素酸イオン）存在下で、塩化物イオンの有無によらず水の半反応による酸素発生量が不変であることを確認した。この酸化ルテニウム担持バナジン酸ビスマスを用いて、当研究室ですでに見出していた水を完全分解できる金担持ロジウム酸亜鉛／バナジン酸ビスマス（Au/ZnRh2O4/Au/BiVO4）を改良したAu/ZnRh2O4/Au/BiVO4/RuO2を作製して疑似海水の分解を行った。

The next generation of natural resources and attention to water, permanent on the earth, the use of sunlight and salt water production The existence of water on the earth is difficult to ensure, and the use of salt water (such as seawater and salt water) cannot be examined. In this study, we discussed the technology of photocatalysts, seawater utilization, compound utilization and water decomposition under blue shift, and the production and production of water and acid in quantitative ratio. Specific water decomposition, water acidification, water acidification, In the fourth and third years of this year, the influence of acid production on the production of acid promoter (RuO2/BiVO4) was confirmed. In the presence of acid promoter, the production of acid promoter did not change. The acid support system was used in the laboratory. When the water was completely decomposed, the gold support system was used in the preparation of the Au/ZnRh2O4/Au/BiVO4/RuO2 system.

项目成果

光誘起電荷移動に基づく複合光触媒の構築と高機能化

基于光诱导电荷转移的复合光催化剂的构建及功能化

• 发表时间: 2022
• 作者: 秋山 賢輔;奥田 徹也;長沼 康弘;入江 寛;入江寛
• 通讯作者: 入江寛

山梨大学 クリーンエネルギー研究センター 太陽エネルギー変換研究部門

山梨大学清洁能源研究中心太阳能转换研究部

Selective loading of platinum cocatalyst onto zinc rhodium oxide in a silver-inserted heterojunction overall water-splitting photocatalyst consisting of zinc rhodium oxide and bismuth vanadium oxide

在由氧化锌铑和氧化铋钒组成的银插入异质结整体水分解光催化剂中选择性负载铂助催化剂到氧化锌铑上

• DOI: 10.2109/jcersj2.20227
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of the Ceramic Society of Japan
• 影响因子: 1.1
• 作者: Hiroshi Irie;Masaomi Yoda;Toshihiro Takashima;Junya Osaki
• 通讯作者: Junya Osaki

鉄シリサイド／窒化タンタル複合粒子の光触媒効果による水分解

硅化铁/氮化钽复合颗粒光催化分解水

• 发表时间: 2023
• 作者: 秋山賢輔;長沼康弘;奥田徹也;入江寛
• 通讯作者: 入江寛

光触媒効果による水分解に向けたTa3N5とβ-FeSi2の複合粒子合成

光催化分解水Ta3N5和β-FeSi2复合颗粒的合成

• 发表时间: 2023
• 作者: Luo Ying;Suzuki Sayaka;Wang Zheng;Yubuta Kunio;Vequizo Junie Jhon M.;Yamakata Akira;Shiiba Hiromasa;Hisatomi Takashi;Domen Kazunari;Teshima Katsuya;Takahiro Muraoka;秋山賢輔，奥田徹也，入江寛
• 通讯作者: 秋山賢輔，奥田徹也，入江寛