酸化鉄ベース光触媒複合粉末の開発

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酸化鉄は安価で安全、かつ多量に採掘可能な素材であるため、有用な機能を付与できれば実用化に大変向いていると言える。そこで、酸化鉄をベースとしたナノ材料を作製し、高い光触媒・環境浄化性能を実現することを目的として、多様な形状・構造・組成を有する酸化鉄を液相法で合成した。共沈法や水熱合成法などを用いて、多様な形態の酸化鉄ナノ粒子の合成に成功した。さらに、助触媒やプラズモニックナノ粒子との複合化による、酸化鉄ナノ粒子ベースの複合材料も合成した。他にも、金属鉄基板の陽極酸化や熱酸化、水蒸気熱酸化によるナノ構造膜の作製も行い、その構造と特性を詳細に評価した。光触媒性能や重金属吸着特性を評価するために、メチレンブルーやメチルオレンジなど様々な色素分子の光消色反応や、汚染水中からの6価クロムの除去性能を調べた。光触媒特性評価時には、pHの調整や酸化還元犠牲剤の使用、硫酸鉄の添加、使用する光源の変更などをすることで、多様な条件での光触媒特性を評価し、その反応メカニズムを調査した。6価クロム吸着量の調査でも同様にpHの調製が重要であったため、条件を振って性能の比較を行った。結果として、特にプラズモニックナノ粒子を担持した酸化鉄ナノ粒子の系において、特性の向上が見られたため、その光触媒メカニズムの考察を行い、学会での発表を行った。酸化鉄ナノ構造膜の作製においても、多様な形態を再現性良く作製するプロセスの開発ができたため、複数の学会発表を行った。