Development of flexible water splitting photoelectrochemical cells using conductive photocatalytic ink

使用导电光催化墨水开发柔性水分解光电化学电池

基本信息

  • 批准号:
    22K19039
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.08万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-06-30 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では伝導性光触媒インクの創出により、簡易成膜により軽く柔軟な水分解光電極の構築を目指して研究を展開中である。研究初年度は「光触媒インクの創出」を第一目標として、色素増感水素生成ナノ粒子光触媒表面に疎水性アルキル基を修飾し、リン脂質からなる球殻状脂質二分子膜(ベシクル)と組み合わせることで、均一に水に分散する光触媒ナノ粒子インクの創出を検討してきた。疎水性ノニル基を修飾したルテニウム色素増感光触媒ナノ粒子RuC9@Pt-TiO2は表面疎水性が高く、水に対してほとんど分散せず、光触媒活性もノニル基を持たない類似系Ru@Pt-TiO2の半分以下と見積もられた。一方、リン脂質(DPPC)からなるベシクル膜へ分散させると、水に対して高分散化し、その集合体のサイズは40nm程度と小さいことが明らかとなった。さらに興味深いことにアスコルビン酸共存下における光水素生成反応活性は、ベシクル膜へ分散させることで3倍以上にも増強され、表面ノニル基がないRu@Pt-TiO2の活性を上回ることがわかった。このベシクル膜共存下における水素生成光触媒活性の向上は、疎水性ノニル基を持たない類似系では全く観測されなかったことから、表面疎水性がベシクル膜との相互作用に必要不可欠であると考えられる。以上の結果は、リン脂質ベシクルが表面疎水性光触媒ナノ粒子の水に対する分散性を著しく向上させ、光触媒活性を大幅に増強していることを実証するものであり、本手法が光触媒ナノ粒子を高い活性を保ちつつ溶媒に対する分散性を向上させ、印刷に適するインク化に有望であることを示すものと考えられる。
This study is aimed at the development of conductive photocatalyst, simple film formation, and the construction of soft water decomposition photoelectrodes. In the early years of the study, the first objective was to create a photocatalyst particle with a pigment sensitizing element. The particle photocatalyst particle surface was modified with a water base, and the spherical shell lipid bilayer membrane was formed. The surface of RuC9 @ Pt-TiO2 particles is highly hydrated, and the surface of RuC9 @ Pt-TiO2 particles is highly hydrated. The surface of RuC9 @ Pt-TiO2 particles is highly hydrated, and the surface of RuC9 @ Pt-TiO2 particles is highly dispersed. The surface of RuC9 @ Pt-TiO2 particles is highly hydrated, and the surface of RuC9 @ Pt-TiO2 particles is highly hydrated. A party, a party lipid (DPPC), a party lipid (DPPC) The activity of Ru@ Pt-TiO2 is increased by more than 3 times in the presence of Ru @ Pt-TiO2. In this case, it is necessary to investigate the interaction between water and film. The above results demonstrate that the dispersibility of the surface-based aqueous photocatalyst particles in water is improved, the photocatalyst activity is greatly increased, and the method can improve the dispersibility of the photocatalyst particles in water, and the printing process is suitable.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Importance of Electron Mediator Transparency: Photocatalytic Hydrogen Production from Polyoxometalate using Dye‐double‐layered Photocatalysts
电子介体透明度的重要性:使用染料双层光催化剂从多金属氧酸盐光催化制氢
  • DOI:
    10.1002/cctc.202201386
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Yoshimura Nobutaka;Tomita Osamu;Abe Ryu;Yoshida Masaki;Kobayashi Atsushi
  • 通讯作者:
    Kobayashi Atsushi
Hole accepter modification on dye-multilayered semiconductor nanoparticle surface for photocatalytic water reduction
染料多层半导体纳米粒子表面的空穴受体修饰用于光催化减水
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    N. Yoshimura;M. Yoshida;A. Kobayashi
  • 通讯作者:
    A. Kobayashi
Zスキーム光触媒連結を目指した分子集積
Z型光催化连接的分子组装
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    吉村 修隆、;吉田 将己;小林 厚志;A. Kobayashi;小林 厚志
  • 通讯作者:
    小林 厚志
Efficient Hydrogen Production by a Photoredox Cascade Catalyst Comprising Dual Photosensitizers and a Transparent Electron Mediator
  • DOI:
    10.1021/jacs.2c13687
  • 发表时间:
    2023-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    15
  • 作者:
    Nobutaka Yoshimura;Masaki Yoshida;A. Kobayashi
  • 通讯作者:
    Nobutaka Yoshimura;Masaki Yoshida;A. Kobayashi
Efficient water reduction by ruthenium-picolinate dye-sensitized photocatalyst under red light illumination
  • DOI:
    10.1016/j.jphotochem.2022.114412
  • 发表时间:
    2022-11
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Taku Shimamura;Nobutaka Yoshimura;Hiroki Otsuka;Masaki Yoshida;A. Kobayashi
  • 通讯作者:
    Taku Shimamura;Nobutaka Yoshimura;Hiroki Otsuka;Masaki Yoshida;A. Kobayashi
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

小林 厚志其他文献

エレクトロクロミックな白金三核錯体のハロゲン化物イオンによる色調チューニング
使用卤化物离子对电致变色铂三核配合物进行颜色调节
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    吉田 将己;舌間 穂高;W. M. C. Sameera;小林 厚志;加藤 昌子
  • 通讯作者:
    加藤 昌子
カチオン性層状ナノ粒子に担持した白金(II)錯体の発光挙動
阳离子层状纳米粒子负载铂(II)络合物的发光行为
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    森本 珠実;吉田 将己;小林 厚志;加藤 昌子
  • 通讯作者:
    加藤 昌子
N-メトキシアミノ基を用いた三成分反応の開発とLasubineⅡの全合成
N-甲氧基氨基三组分反应的进展及Lasubine II的全合成
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    齋藤 英里佳;大場 惟史;小林 厚志;加藤 昌子;Atsushi Kobayashi;○横山貴,深見祐太朗,黒崎友介,白兼研史,佐藤隆章,千田憲孝
  • 通讯作者:
    ○横山貴,深見祐太朗,黒崎友介,白兼研史,佐藤隆章,千田憲孝
ビフェニルジアニオン誘導体を配位子にもつ新規白金(II)錯体の合成と光物性
以联苯二阴离子衍生物为配体的新型铂(II)配合物的合成及光物理性质
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    若杉 宙泳;吉田 将己;W. M. C. Sameera;小林 厚志;加藤 昌子
  • 通讯作者:
    加藤 昌子
SNS架橋白金三核錯体の示すエレクトロクロミズムの機構解析
SNS桥铂三核配合物电致变色机理分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    吉田 将己;舌間 穂高;小林 厚志;加藤 昌子
  • 通讯作者:
    加藤 昌子

小林 厚志的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('小林 厚志', 18)}}的其他基金

光レドックスカスケード水分解触媒系の創出
光氧化还原级联水分解催化剂体系的创建
  • 批准号:
    23K26662
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of photoredox cascade catalyst for water splitting
用于水分解的光氧化还原级联催化剂的开发
  • 批准号:
    23H01969
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

相似国自然基金

三元硫化物(ZnIn2S4)本征缺陷调控及其光电催化水分解研究
  • 批准号:
    JCZRYB202500299
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
3D SnO2/a-Fe2O3 光子晶体-FeNiOx 法拉第结协同调控可见光水分解制氢机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
钴基催化剂配位环境调控及其水分解性能与机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
柱芳烃-金属杂化纳米材料的绿色制备及其催化甘油氧化耦合水分解节能制氢机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
金属有机框架化合物基阴离子交换膜的的构 筑及其在水分解中的应用
  • 批准号:
    HZY24B060003
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于电化学-化学循环的解耦水分解制氢系统研究
  • 批准号:
    24ZR1430400
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于 Lewis 酸度调控的大电流密度海水分解电 极材料应用研究
  • 批准号:
    Q24B030032
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
双金属MOFs助催化剂自重构诱导光阳极稳定配位界面构建及水分解机制研究
  • 批准号:
    22462026
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
复合氧化物堆叠界面耦合超临界水分解-生物质气化协同制氢机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
二维过渡金属高熵化合物的设计合成及其水分解催化机制研究
  • 批准号:
    24ZR1434300
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

新規な糖質加水分解酵素群における反応機構多様性の構造的理解とその応用基盤の確立
新型碳水化合物水解酶基团反应机制多样性的结构理解及其应用基础
  • 批准号:
    24KJ2021
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
リン脂質膜界面における酵素加水分解反応の分子科学研究
磷脂膜界面酶促水解反应的分子科学研究
  • 批准号:
    24K08347
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
ヘテロ構造の導入により粒子内電位勾配を制御した高効率水分解用光触媒の開発
开发用于水分解的高效光催化剂,通过引入异质结构来控制颗粒内电势梯度
  • 批准号:
    24KJ1470
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
光レドックスカスケード水分解触媒系の創出
光氧化还原级联水分解催化剂体系的创建
  • 批准号:
    23K26662
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
I-Corps: Two-step water splitting method using an electrochemical Zinc/Zinc Oxide cycle to produce hydrogen
I-Corps:使用电化学锌/氧化锌循环生产氢气的两步水分解方法
  • 批准号:
    2405325
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Standard Grant
色素増感型ナノシート光触媒による高効率可視光水分解
使用染料敏化纳米片光催化剂进行高效可见光水分解
  • 批准号:
    23K23130
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
高エントロピー金属酸化物による太陽熱水分解水素製造サイクルの革新的展開
利用高熵金属氧化物创新开发太阳能水解制氢循环
  • 批准号:
    24H00442
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
糖質加水分解酵素ファミリー131酵素が木材腐朽時に果たす役割の解明
阐明碳水化合物水解酶家族 131 在木材腐烂中的作用
  • 批准号:
    24K17938
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
ナノ粒子集合体間隙を利用する複合型水分解光触媒
利用纳米粒子聚集体之间的间隙的复合水分解光催化剂
  • 批准号:
    23K23139
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
ゲノム編集ユーカリを用いた加水分解性タンニン生合成遺伝子の同定
使用基因组编辑的桉树鉴定可水解单宁生物合成基因
  • 批准号:
    23K23656
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 4.08万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了