可視光応答型光触媒カップリング反応によるメタンからエタンの製造

可见光响应光催化耦合反应从甲烷生产乙烷

• 批准号: 22K05303
• 负责人: 加古 哲也
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05303/
• 关键词: メタン; 光触媒; エタン; カップリング反応

当該年度においては、ナイトライドの作製・合成に注力し、多くのナイトライドを合成した。特にカーボンナイトライドは疎水的な性質を持ち、炭化水素の吸着に対してより利点を持つものと考えられた。出発原料や合成条件を変えることで、様々な物性をもった材料が得られ、また、その組成も合成条件によって大きく異なっており、様々なバンドギャップを持つサンプルも得られた。また、伝導帯のボトムのポテンシャルと価電子帯のボトムのポテンシャルはそれぞれ還元力の強さ、酸化力の強さを示すため、各種カーボンナイトライド材料によって、生成した電子が持つ還元力あるいは酸化力に大きな差のあるカーボンナイトライドが生成されるようになるものと考えられた。また、FT-IRやＸ線などの分析結果から、異なる相のカーボンナイトライドの生成も示唆され、作り分け及び合成条件の最適化により2相からなる、つまり異なるバンド構造からなる2つの相が接合したからカーボンナイトライドの合成が可能でありえ、それにより電荷分離が促進することが可能となり、光触媒活性が促進できるようになるものと期待された。さらには、組成に基づいたラフな第一原理計算からも、材料によりバンド構造が大きく異なることが確認でき、2種類のカーボンナイトライドを接合することで、Z-scheme型の光触媒反応が効率よく起こりうるものと期待された。可視光、可視光及び紫外光照射下での水から水素を作る光触媒活性の評価から、それぞれ、可視光吸収特性を含む光吸収特性が優れることも大切であるが、それ以外にも主因があることが示唆され、元素分析や光物理スペクトルなどの解析から、欠損や欠陥が活性の低下を引き起こしている可能性があることも明らかとなった。

When the annual に お い て は, ナ イ ト ラ イ ド の system synthetic し に injection force, made more く の ナ イ ト ラ イ ド を synthetic し た. Special に カ ー ボ ン ナ イ ト ラ イ ド は 疎 な properties of water を hold ち, coking water element の sorption に し seaborne て よ り tartness を hold つ も の と exam え ら れ た. Out 発 を や synthetic conditions - え る こ と で, others 々 な property を も っ が た materials ら れ, ま た, そ の も synthesis conditions に よ っ て big き く different な っ て お り, others 々 な バ ン ド ギ ャ ッ プ を hold つ サ ン プ ル も must ら れ た. ま た, 伝 帯 の ボ ト ム の ポ テ ン シ ャ ル と 価 electronic 帯 の ボ ト ム の ポ テ ン シ ャ ル は そ れ ぞ れ also yuan の さ, acidification forces strong の さ を shown す た め, various カ ー ボ ン ナ イ ト ラ イ ド material に よ っ て, generate し た electronic が hold つ also force あ る い は acidification に potent き な poor の あ る カ ー ボ ン ナ イ ト ラ イ ド が generated さ れ る よ Youdaoplaceholder0 うになる と と take えられた. ま た や, FT - IR X-ray な ど の analysis results か ら, different な る phase の カ ー ボ ン ナ イ ト ラ イ ド の generated も in stopping さ れ, make り け and the optimal synthetic conditions の び に よ り phase 2 か ら な る, つ ま り different な る バ ン ド tectonic か ら な る 2 つ が の phase conjugation し た か ら カ ー ボ ン ナ イ ト ラ イ ド の synthetic が may で あ り え, そ れ に よ り charge separation が promote す る こ と が may と な り, photocatalytic activity が promote で き る よ う に な る も の と expect さ れ た. さ ら に は, composition に づ い た ラ フ な first principles calculation か ら も, material に よ り バ ン ド tectonic が big き く different な る こ と が confirm で き, 2 species の カ ー ボ ン ナ イ ト ラ イ ド を joint す る こ と で, Z - scheme の photocatalytic anti 応 が sharper rate よ く up こ り う る も の と expect さ れ た. Under visible light, visible light and ultraviolet light び で の water か ら water element を る の photocatalytic activity evaluation 価 か ら, そ れ ぞ れ, visible light absorption 収 を contain む light 収 absorption properties が optimal れ る こ と も big cut で あ る が, そ れ outside に も main が あ る こ と が in stopping さ れ, element analysis や light physical ス ペ ク ト ル な ど の parsing か ら, owe damage や owe 陥 が active の is low The following を leads to を to give rise to the possibility of <s:1> て る る る がある と と clearly ら ら となった.

项目成果

Highly efficient and stable photothermal catalytic CO2 hydrogenation to methanol over Ru/In2O3 under atmospheric pressure

• DOI: 10.1016/j.apcatb.2023.122471
• 发表时间: 2023-02
• 期刊: Applied Catalysis B: Environmental
• 作者: B. Deng;Hui Song;Qi Wang;Jianan Hong;Shuang Song;Yanwei Zhang;Kang Peng;Hongwei Zhang;T. Kako;Jinhua Ye