半導体粉末光触媒及び薄膜を用いる含窒素有機化合物の反応

使用半导体粉末光催化剂和薄膜进行含氮有机化合物的反应

基本信息

批准号：
08218226
负责人：
箕浦秀樹
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

CdS及びCdSe電極のフラットバンド電位はアルカノールアミン,ヒドラジン添加により卑方向にシフトすることを実験的に見出し、それが分子軌道計算の結果と符合することを確認した。CdS光電極上でジエタノールアミン(DEA)がモノエタノールアミンに、さらにホルムアルデヒド、アンモニアへと分解されることを確認した。CdSe電極については、電極表面上に吸着はするものの、それらの反応は全く起こらないことがわかった。ヒドラジンについては、pH8以上の水溶液中では酸化分解され、CdS、CdSeいずれの電極上においても高効率で起こることがわかった。上記の反応に対して高活性な半導体薄膜作成のために、溶液プロセスによる製膜を試み、CdSについては、過飽和水溶液中における電解法において、浴温、電解電位、浴組成(特にpH)等により膜の形態が制御できることを明らかにした。条件により、粒径10-20nmの高結晶性CdS粒子から成るポーラス薄膜を作成でき、それはEDAなどを含む水溶液中において、極めて高い電荷分離効率を示すことを明らかにした。また、溶液析出法によりβ-In_2S_3薄膜作成を試み、浴温を90°Cから50°Cに変化させるだけで、2.3eVから2.7eVまでの禁制帯幅を有するナノポーラス薄膜を得ることができた。光電気化学活性の高いアノード酸化PbO薄膜を得るために、添加NaOH濃度、共存アニオンの効果など、電解液条件を詳しく検討した結果、アルカリ溶液中へのSO_4^<2->イオンの添加が高活性薄膜形成の重要な因子であることを見出し、最適化された条件で作製されたPbO薄膜電極の光電流量子効率は80%に達した。

经过实验发现，CD和CDSE电极的平坦带势通过添加烯醇胺和氢嗪在弱方向上移动，并确认这与分子轨道计算的结果一致。已经证实，将二乙醇胺（DEA）分解为单乙醇胺，然后在CDS光电子上进一步分成甲醛和氨。发现尽管CDSE电极吸附在电极表面上，但根本没有发生反应。发现在pH 8或更高的水溶液中氧化分解，并且在CDS和CDSE电极上都具有高效率。为了制备在上述反应中高度活跃的薄半导体膜，通过溶液过程形成膜，并揭示了膜的形态，可以通过浴温度，电解电位，浴室组成（尤其是pH）等控制，在A含量的过饱和水溶液中。据透露，根据条件，可以制备由高度结晶的CD颗粒制成的多孔薄膜，可以制备粒径为10-20 nm的颗粒，并且在含有EDA等的水溶液中表现出极高的电荷分离效率。此外，通过尝试使用溶液沉淀方法制备β-IN_2S_3薄膜，只需将浴温的浴温到50°C更改为50°C，从而获得了禁止带宽度为2.3 eV至2.7 eV的纳米多孔薄膜。为了获得具有高光电化学活性的阳极氧化PBO薄膜，我们研究了详细的电解质条件，例如添加的NaOH浓度和共存阴离子的效果，并发现在碱性薄膜和光薄膜中的良好形成ppbo的ppbo效率是碱性溶液中的SO_4^<2->离子的添加是一个重要因素。达到80％。