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果实验关于光催化效果，我们还使用高速原子力显微镜观察了使用两种不同结构的脂质膜的分解过程。接下来，他们使用荧光试剂，对脂质氧化时产生的脂质自由基的产生进行了演示实验。结果，他们可视化了光催化基底上脂质膜分解的整个过程，发现二氧化钛表面的单步纳米结构和梯形纳米结构的分解速度没有显着差异。尽管铺在二氧化钛上的两种脂质膜的体积似乎随着时间的推移而减少，但他们发现它们的分解速率存在差异。荧光测量显示，经紫外线照射的人和未经紫外线照射的人之间，荧光强度的增加存在显着差异，这表明脂质自由基的产生。我们认为，观察到的脂质膜分解的链式反应有助于分解速率。 (2) 用于高速原子力显微镜测量的金负载TiO2表面的实现我们开发了一种用于高速原子力显微镜测量的表面，以研究金负载TiO2的光催化效应。通过改变沉积条件，可以在一定程度上控制Au的粒径。（3）建立联合研究制样体系锐钛矿型TiO2表面的清洗一直受到国内外的关注，我们决定与国外两个团队进行联合研究。已经建立了提供样品的系统。我们调查了在海外提供样品时出现的监管问题，并确认可以运送。

项目成果

期刊论文数量（51）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

超音速分子線を照射したアナターゼ型TiO2(001)表面のX線光電子分光による評価

X射线光电子能谱评价超声分子束辐照锐钛矿型TiO2(001)表面

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
勝部大樹;大野真也;高柳周平;尾島章輝;前田元康;折口直紀;小川新;池田夏紀;青栁良英;甲谷唯人;Kim Kyungmin;侯林楓;李豊烜津田泰孝;吉田光;西静佳;坂本徹哉;稲見栄一;吉越章隆;阿部真之
通讯作者：
阿部真之

高速原子間力顕微鏡による光触媒材料上における脂質混合膜の分解過程の研究

利用高速原子力显微镜研究光催化材料上脂质混合膜的分解过程

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
天木里奈;山下隼人;勝部大樹;稲見栄一;阿部真之
通讯作者：
阿部真之

A Smoothed Raster Scanning Trajectory Based on Acceleration-Continuous B-Spline Transition for High-Speed Atomic Force Microscopy

基于加速连续 B 样条过渡的高速原子力显微镜平滑光栅扫描轨迹

DOI：
10.1109/tmech.2020.2995156
发表时间：
2021-02-01
期刊：
IEEE/ASME Transactions on Mechatronics
影响因子：
0
作者：
Linlin Li;Jie Huang;S. S. Aphale;Limin Zhu
通讯作者：
Limin Zhu

Water dissociation at the water–rutile TiO2(110) interface from ab initio-based deep neural network simulations

基于从头算的深度神经网络模拟的水与金红石 TiO2(110) 界面处的水解离

DOI：
10.1073/pnas.2212250120
发表时间：
2023-01-10
期刊：
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
影响因子：
11.1
作者：
Bo Wen;Marcos F. Calegari Andrade;Li‐Min Liu;A. Selloni
通讯作者：
A. Selloni

原子分解能走査型プローブ顕微鏡の極限性能化とノイズ研究への展開

原子分辨率扫描探针显微镜的极限性能及其在噪声研究中的应用