可視光応答型光触媒カップリング反応によるメタンからエタンの製造

可见光响应光催化耦合反应从甲烷生产乙烷

• 批准号: 22K05303
• 负责人: 加古 哲也
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05303/
• 关键词: メタン; 光触媒; エタン; カップリング反応

当該年度においては、ナイトライドの作製・合成に注力し、多くのナイトライドを合成した。特にカーボンナイトライドは疎水的な性質を持ち、炭化水素の吸着に対してより利点を持つものと考えられた。出発原料や合成条件を変えることで、様々な物性をもった材料が得られ、また、その組成も合成条件によって大きく異なっており、様々なバンドギャップを持つサンプルも得られた。また、伝導帯のボトムのポテンシャルと価電子帯のボトムのポテンシャルはそれぞれ還元力の強さ、酸化力の強さを示すため、各種カーボンナイトライド材料によって、生成した電子が持つ還元力あるいは酸化力に大きな差のあるカーボンナイトライドが生成されるようになるものと考えられた。また、FT-IRやＸ線などの分析結果から、異なる相のカーボンナイトライドの生成も示唆され、作り分け及び合成条件の最適化により2相からなる、つまり異なるバンド構造からなる2つの相が接合したからカーボンナイトライドの合成が可能でありえ、それにより電荷分離が促進することが可能となり、光触媒活性が促進できるようになるものと期待された。さらには、組成に基づいたラフな第一原理計算からも、材料によりバンド構造が大きく異なることが確認でき、2種類のカーボンナイトライドを接合することで、Z-scheme型の光触媒反応が効率よく起こりうるものと期待された。可視光、可視光及び紫外光照射下での水から水素を作る光触媒活性の評価から、それぞれ、可視光吸収特性を含む光吸収特性が優れることも大切であるが、それ以外にも主因があることが示唆され、元素分析や光物理スペクトルなどの解析から、欠損や欠陥が活性の低下を引き起こしている可能性があることも明らかとなった。

在今年，我们专注于氮化物的生产和合成，并合成了许多硝酸盐。特别是，氮化碳具有疏水性能，被认为比碳氢化合物吸附具有更多优势。通过更改起始材料和合成条件，获得了具有各种物理特性的材料，并且根据合成条件，材料的组成也有很大不同，并且还获得了具有不同带隙的样品。此外，由于传统带的底部和价带的底部的电势分别显示了还原和氧化力的强度，因此人们认为，各种氮化碳材料会产生硝酸盐的碳氮化碳，其在生成电子的还原或氧化力方面存在巨大差异。此外，诸如FT-IR和X射线之类的分析结果表明，产生了不同相的碳氮化物，并且通过优化合成条件，两个相结合的两个相，即两个不同的带结构，将两个不同的带结构键合在一起，并且可以预期可以促进电荷分离和光催化活性。此外，从基于组成的粗糙第一原理计算中，可以证实，带结构明显取决于材料，并且可以有效地进行Z-Scheme型光催化反应，可以有效地进行Z-Scheme型光催化反应。评估光催化活性在可见，可见和紫外线光照射下从水中产生氢，这表明，重要的是，重要的是，重要的是，包括可见光的光吸收特性，包括可见的光吸收特性，非常好，但也很重要的是要注意，还有其他主要原因，以及其他分析，例如元素分析和摄影分析和摄影分析和降临的活性，也可能导致降低的活性可能会导致一个降低。

项目成果

Highly efficient and stable photothermal catalytic CO2 hydrogenation to methanol over Ru/In2O3 under atmospheric pressure

• DOI: 10.1016/j.apcatb.2023.122471
• 发表时间: 2023-02
• 期刊: Applied Catalysis B: Environmental
• 作者: B. Deng;Hui Song;Qi Wang;Jianan Hong;Shuang Song;Yanwei Zhang;Kang Peng;Hongwei Zhang;T. Kako;Jinhua Ye