PHOTOCHEMICAL REACTION CONTROLLED BY PHOTOCHEMICAL DIODE AND ITS APPLICATION TO FIXATION OF CARBON DIOXIDE

光化学二极管控制的光化学反应及其在二氧化碳固定中的应用

• 批准号: 07651008
• 负责人: IZUMI Ikuichiro
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: NARA NATIONAL COLLEGE OF TECHNOLOGY
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 1996
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07651008/
• 关键词: Photochemical diode; Light energy conversion; CO_2 fixation; Photocatalysis; Graphite intercalation compound; 光化学反応; 二酸化炭素; 還元反応; 酸化チタン; 半導体電極

The results of this research are summarized as follows.1.The product-separable photochemical diode was fabricated by a thermal oxidation of thin Ti metal foil as photoactive wafers, by which the cell was completely divided into two compartments2.A Xe-lamp illumination on a n-TiO_2 surface of photochemical diode in an aqueous electrolyte solution induced the production of hydrogen and oxygen on Ti metal and n-TiO_2 semiconductor, respectively, while in an aqueous solution of KHCO_3 the production of hydrocarbons such as methane and ethylene in addition to carbon monoxide on Ti metal. The hydrocarbon production was catalyzed by Cu ad-atoms deposited onto Ti metal.3.The illumination on a p-n type photochemical diode of a n-TiO_2/p-Si wafer also induced a water decomposition and a reduction of carbon dioxide. However the quantum yield is almost the same as the yield with a Shottky-type photochemical diode.4.An attempt for synthesis of graphite intercalation compounds with photocatalytic action was made electrochemically in an aqueous electrolyte solution.

本研究的主要成果如下：1.通过热氧化薄钛金属箔作为光活性晶片，制备了产品可分离的光化学二极管，将电池完全分成两个隔室2.Xe灯照明光化学二极管的n-TiO_2表面在电解质水溶液中分别在Ti金属和n-TiO_2半导体上诱导产生氢和氧，而在KHCO_3水溶液中则在光化学二极管表面诱导产生甲烷和乙烯等碳氢化合物。除了Ti金属上的一氧化碳。碳氢化合物的产生是通过沉积在Ti金属上的Cu原子催化的。3.n-TiO_2/p-Si晶片的p-n型光化学二极管上的照明也诱导了水的分解和二氧化碳的还原。但量子产率与肖特基型光化学二极管的量子产率几乎相同。4.尝试在电解质水溶液中电化学合成具有光催化作用的石墨插层化合物。

项目成果

K.Katakura, J.T.Hinatsu, K.Inatomi, M.Inaba, Z.Ogumi and Z.Takehara: ""Micro-electrode Simulation of Anode in Polymer Electrolyte Fuel Cells"" DENKI KAGAKU. 64. 711-717 (1996)

K.Katakura、J.T.Hinatsu、K.Inatomi、M.Inaba、Z.Ogumi 和 Z.Takehara：“聚合物电解质燃料电池中阳极的微电极模拟”DENKI KAGAKU。

Jun KYOKANE: "Organic Solid Capacitor with Conducting Thin Films as Electrolyte by Ion-beam-assisted Deposition" Journal of Power Sources. Vol.60. 151-155 (1996)

Jun KYOKANE：“通过离子束辅助沉积以导电薄膜作为电解质的有机固体电容器”电源杂志。

深町純子: "二液分離型p-n接合光化学ダイオードによる水分解" 電気化学協会 技術・教育研究論文誌. Vol.5(2). 113-120 (1996)

Junko Fukamachi：“使用两液分离型 p-n 结光化学二极管进行水分解”《电化学学会技术和教育研究杂志》第 5 卷（2）（1996 年）。

Kinji ONODA: "Acceleration of Photocatalytic Antibacterial Action of TiO_2 by Halide Ions against Oral Microorganism" DENKI KAGAKU. Vol.64. 400-402 (1996)

小野田欣二 (Kinji ONODA)：“卤化物离子加速 TiO_2 对口腔微生物的光催化抗菌作用”电气化学。

泉生一郎: "水溶液中での塩化銅-グラファイト層間化合物の電気化学的生成" 電気化学協会:技術・教育研究論文誌. Vol.4(2). 21-26 (1995)

泉一郎：“氯化铜-石墨插层化合物在水溶液中的电化学形成”电化学学会：技术与教育研究杂志第 4 卷（2）（1995 年）。