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イオン工学的手法を利用する酸化物半導体薄膜・単結晶の光触媒特性の制御

利用离子工程方法控制氧化物半导体薄膜和单晶的光催化性能

基本信息

批准号：
10131262
负责人：
小野武彦
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

酸化チタン光触媒は環境調和型触媒として水中の微量有機有害物質の分解除去や大気中のNOx除去などの環境浄化用触媒として注目されているが、大規模な光触媒プロセスの実用化には利用に適した形態の光触媒の構築と光触媒のさらなる高活性化が望まれる。本研究では、ドライなプロセスとしてのクラスターイオンビーム(ICB)法を用いて多孔性ガラス(PVG)基板上に、高活性かつ透明な薄膜酸化チタン光触媒を調製することを検討し、さらに、イオン注入法の適用により可視光を吸収し可視光照射下で高効率に機能する薄膜状の酸化チタン光触媒の調製を目指した。また、調製した光触媒のNOの直接分解反応における光触媒活性の評価を行った。ICB法を用いることによりPVG上に膜厚を任意に制御して均一かつ透明な薄膜状の酸化チタン光触媒を調製することに成功した。薄膜酸化チタン光触媒のUV-VISおよびXAFS測定により、膜厚が300nm以下の極めて薄い試料でさえも結晶性の良い均一なアナタース型の酸化チタン層が形成されていることがわかった。NO存在下で薄膜酸化チタンを紫外光(λ>270nm)照射するとNOの光触媒分解反応が進行し、N_2とO_2およびN_2Oが生成した。また、イオン注入法により薄膜状酸化チタン光触媒にCrイオンを注入すると、Crイオンの注入量に依存して薄膜状酸化チタンの吸収全体が長波長側にシフトし可視光化が出来ることを見いだした。さらに、NO存在下Crイオンを注入した薄膜酸化チタンを可視光(λ>450nm)で照射するとNOの光触媒分解反応が進行し、光照射時間に比例してN_2とO_2およびN_2Oが生成した。これらの研究結果より、ICB法やイオン注入法などイオン工学的手法を触媒調製段階に用いることで実用に適した形態を有し、可視光を吸収し可視光で機能する薄膜状の酸化チタン光触媒の調製が可能であることを明らかにした。これらの成果は、可視光で機能する薄膜状酸化チタンの大規模実用化への道を拓くものであるといえる。

Acidizing photocatalyst environment and type catalyst environmental and type catalyst decomposition removal of trace organic hazardous substances in water, removal of NOx in the environment, removal of environmental protection catalyst for environmental protection, large-scale photocatalyst for chemical use, the use of photocatalyst, the photocatalyst is highly active and highly active. In this study, highly active, transparent thin films acidified in porous materials (PVG) substrates, highly active thin films acidified and photocatalysts were used in this study. The injection method was used to measure the high frequency of photocatalyst under the irradiation of light absorbable light, thin film acidification and photocatalyst. The photocatalyst NO is directly decomposed and reversed. The photocatalyst activity is different. The ICB method was used to determine the thickness of the film on the PVG, uniform, transparent, thin film, acidizing, photocatalyst, photocatalyst, success. Thin film acidizing, UV-VIS photocatalyst, XAFS determination, film thickness, 300nm, thin film, thin film, crystal, crystal, thin film, thin film and thin film. In the presence of NO, the acidified thin film was irradiated by ultraviolet light (λ & gt;270nm) and the photocatalyst was decomposed and reversed, and NO2 was used to generate N2O. Thin film acidizing method, photocatalyst, photocatalyst and photocatalyst. In the presence of X-ray and NO, Cr was injected into the acidified thin film, and the photocatalyst was decomposed and reversed in the presence of photoluminescence (λ & gt;450nm). The photocatalyst was decomposed and reversed, and the ratio of NO2 to N2O was used to generate NO2. Based on the results of the study, the results of the study, the method of ICB injection, the method of chemical engineering, the use of photocatalyst, the use of photocatalyst, the absorption of light, the absorption of light, the thin film acidification, the photocatalyst, the light absorption, the thin film acidification, the light catalyst, the light absorption, the thin film acidizing, the light catalyst. The results show that the thin-film acidizing machine can be used in the production of large-scale models. the results show that the thin-film acidizing machine can be used in the process of chemical treatment.