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次世代自然エネルギーのための高比表面積フォトニック結晶構造創製と酸化チタン形成

为下一代自然能源创建高比表面积光子晶体结构和氧化钛形成

基本信息

批准号：
13F03803
负责人：
細田奈麻絵
金额：
$ 1.47万
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 JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

水素は、無公害車両の動力、家の暖房、航空機などを含む多くの潜在的アプリケーションがあり、また、持続可能なエネルギー・システムの基盤においては、光起電力電気のエネルギー・キャリヤーとして期待されている。水素発生方法の一つとして、酸化チタン（TiO2）のナノ粒子からなる光触媒による水分解技術があり、この手法は環境にやさしい水素の生産を低コストでできる可能性を秘めている。本研究では、水素の生産効率の向上を目的に水分解用光電極を持ったエネルギー・コンバーター装置の開発を行っている。ここでは、広領域の光電極を実現することを目的に、蝶々の翅の微細構造をモデルに人工的なフォトニック結晶構造を金で製作し、その構造上にチタン酸化物を被覆することで広領域化の実現を試みている。本研究で提案している中空構造を製作したところ、中空構造を支えるピラー構造のサイズが大きい程、ピラーが倒れてしまい強度に問題があることが分かった。そこでハニカム構造のデザインを変更し再製作を実施中であるが、中空がところどころ塞がった状態が生じたため、製作の最適化を行い、広領域の光電極用の３次元構造の作成に成功した。

Water element, pollution-free vehicle power, home greenhouse, aircraft, etc., contain many potential pollution problems, such as pollution, pollution Water element production methods include: acidification of TiO2 particles; photocatalyst; water decomposition technology; process environment; production of water element; low temperature; low possibility; and secret. This study aims to improve the productivity of water element, and the development of water decomposition photoelectrode. The photoelectrode of this domain is realized by the artificial crystal structure, the metal structure and the acid coating on the structure. This study proposes that the hollow structure should be fabricated and supported. In the process of production, the three-dimensional structure for photoelectrode was successfully produced.