二酸化炭素還元のための可視光応答性光触媒の開発

开发用于二氧化碳还原的可见光响应光催化剂

基本信息

  • 批准号:
    19028060
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.28万
  • 依托单位:
  • 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:
    2007
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2007 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

NiをドーピングしたZnS光触媒が,正孔捕捉剤存在下,可視光照射下でCO_2還元反応に活性を示す光触媒であることを初めて見いだした。NiドーピングZnS光触媒は,可視光照射下でほぼ定常的にH_2とHCOOHを生成した。一般に,光触媒反応ではPtなど助触媒が必要であるが,この反応において助触媒は不要であり,光触媒自身が活性点を有していることが特徴である。カットオフフィルターを用いたNiドーピングZnSによるHCOOH生成反応の波長依存性より,HCOOHが生成し始める波長と吸収スペクトルの立ち上がりが一致した。このことから,NiドーピングZnSによるCO_2還元反応は,Niのドナー準位から伝導帯へのエネルギーギャップ励起によって進行していることが明らかとなった。一方,(ZnGa_2S_4)-(Znln_2S_4)複合体が,正孔捕捉剤存在下,可視光照射下でのCO_2還元反応に活性な光触媒であることを初めて見いだした。主なCO_2還元生成物として,COとHCOOHの両方が得られた。CO_2還元反応の活性は用いる正孔捕捉剤の種類に大きく依存しており,NaPH_20_2を用いた場合に最も高い活性を示した。また,基盤となるZnIn_2S_4ではほとんどCO_2還元反応が進行しないが,それにGaを10%置換したZnGa_<0.2>In_<1.8><S_4>を用いた場合は,CO_2還元反応の活性が飛躍的に向上した。Znln_2S_4にGaが置換されることで,CO_2還元反応に対するドライビングフォースが増加し,活性点が形成されたため活性が飛躍的に向上したと考えられる。
已经发现,Ni掺杂的ZnS光催化剂是一种光催化剂,在存在孔捕获剂的情况下,在可见光照射下在CO_2还原反应中表现出活性。 Ni掺杂的ZnS光催化剂几乎在可见光照射下几乎不断产生H_2。通常,在光催化剂反应中需要光催化剂,例如PT,但是在此反应中不需要cocatalyst,并且光催化剂本身具有活性点。 Ni掺杂Zns使用截止过滤器与吸收光谱的上升相吻合的Ni掺杂锌的波长依赖性。这表明Ni掺杂的ZnS的CO_2还原反应通过Ni的供体水平到传导带的能量隙激发进行。另一方面,首次发现(Znga_2s_4) - (Znln_2s_4)复合物是在有孔捕获剂的情况下在可见光光照射下在CO_2还原反应中活跃的光催化剂。 CO和HCOOH均作为主要CO_2还原产品获得。 CO_2还原反应的活性在很大程度上取决于所使用的孔捕获剂的类型,并且使用NAPH_20_2时显示了最高的活性。此外,使用已被10%GA取代的Znga_ <0.2> in_ <1.8> <s_4>在基础Znin_2S_4中几乎无法进行CO_2还原反应,使用了CO_2减少反应的活性。在ZNLN_2S_4中替换GA会增加CO_2还原反应的驱动力,并形成活跃点,从而显着改善活性。

项目成果

期刊论文数量(28)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Recent progress in the development of visible light-driven powdered photocatalysts for water splitting
BaLa_4Ti_4O_(15)光触媒を用いた硝酸イオンの還元反応
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M.;Tanaka;長野正展;長野正展;Y. Hosogi;佐々木康吉;工藤昭彦;小島有紀;岡万里絵
  • 通讯作者:
    岡万里絵
複合硫化物光触媒を用いた可視光照射下での二酸化炭素還元反応
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    T. Kiba;et. al.;Yoshitaka Hamashima;引地 史郎;藤村雄大
  • 通讯作者:
    藤村雄大
Effects of doping of metal cations on morphology, activity, and visible light response of photocatalysts
  • DOI:
    10.1016/j.chemphys.2007.07.024
  • 发表时间:
    2007-10-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Kudo, Akihiko;Niishiro, Ryo;Kato, Hideki
  • 通讯作者:
    Kato, Hideki
水分解のための可視光応答性金属酸化物光触媒の開発
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    HIRANO Mayumi
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  • 通讯作者:
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    $ 1.28万
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  • 资助金额:
    $ 1.28万
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  • 批准号:
    05740426
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    1993
  • 资助金额:
    $ 1.28万
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