Study of Catalytic Activity of Anatase TiO2 and its Nano-cluster Using Atomic Force Microscopy

锐钛矿型TiO2及其纳米团簇催化活性的原子力显微镜研究

基本信息

批准号：
21H01812
负责人：
阿部真之
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

（１）高速原子間力顕微鏡を用いた光触媒効果実験高速原子間力顕微鏡を用いて光触媒効果に関して、構造の異なる二種類の脂質膜を用いた分解過程の観察も行った。続いて蛍光試薬を用いて、脂質が酸化すると生成されるという脂質ラジカルの発生についての実証実験を行った。その結果、光触媒基板上で脂質膜が分解する全過程の可視化し、さらにTiO2表面のナノ構造であるシングルステップとテラスには分解する速度に大きな違いが見られないことを見出した。TiO2上に展開した二種類の脂質膜の体積は時間とともに減少する様子が見られたが、分解速度には差が存在していることを発見した。蛍光測定においては紫外線を照射したものとしなかったものとでは、蛍光強度の上昇に有意な差が見られたため、脂質ラジカルの発生を実証した。観察された脂質膜の連鎖的分解反応が分解速度へ寄与していると考えている。（２）高速原子間力顕微鏡測定用の金担持TiO2表面の実現金を担持したTiO2の光触媒効果を調べるための高速原子間力顕微鏡測定用表面の開発を行った。蒸着条件を変えることで、ある程度のAu粒径の制御が可能になった。（３）共同研究に向けた試料作製体制の構築アナターゼTiO2表面の清浄化は国内外からの注目されており、海外の２グループと共同研究を進めることとなった。試料提供のために体制を整えた。海外への試料提供で問題となる規制対象について調査を行い、発送可能であることを確認した。

（1）使用高速原子力显微镜的光催化效应实验还观察到使用具有高速原子力显微镜的两种具有不同结构的脂质膜的分解过程。接下来，对脂质自由基的产生进行了示范实验，该实验是使用荧光试剂氧化时产生的。结果，我们可以看到脂质膜在光催化底物上的整个分解过程，并发现单个步骤和露台之间的分解速率在TiO2表面上没有显着差异。尽管在TIO2上开发的两种类型的脂质膜的体积随着时间的流逝而减少，但我们发现分解速率存在差异。在荧光测量中，紫外线辐射的人与未用紫外线辐照的荧光射线辐照的荧光强度的增加存在显着差异，因此证明了脂质自由基的产生。据认为，观察到的脂质膜的链降解反应有助于降解速率。（2）建立了用于高速原子力显微镜测量的金支持的TIO2表面的高速原子力显微镜测量表面，以研究用金支撑的TIO2的光催化作用。通过改变沉积条件，可以在一定程度上控制AU粒径。（3）建立一个样品制备系统，用于清洁剖腹酶TiO2表面的联合研究，引起了日本和国外的关注，并与海外两组进行了联合研究。设置该系统以提供样品。我们调查了在海外提供样品时可能是问题的限制，并确认它们可以运送。