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タンタル系複合酸化物による高効率な水の完全光分解反応

研究報告コード R000000633
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 工藤 昭彦
  • 加藤 英樹
研究者所属機関
  • 東京理科大学理学部
  • 東京理科大学理学部
研究機関
  • 東京理科大学理学部
報告名称 タンタル系複合酸化物による高効率な水の完全光分解反応
報告概要 今まで報告されている水の水素と酸素への完全分解用の光触媒は,チタン系酸化物が殆どである。本研究は高効率な水の分解用の新たな光触媒化合物群として,タンタルを構成元素とした光触媒材料を開発する事を目的とした。触媒の調製は固相法で行った。石英製内部照射型反応管を使用し,光触媒反応は閉鎖循環系で行った。触媒1gを反応溶液に懸濁させ,400W高圧水銀灯を用いて光照射した。生成した水素と酸素の定量にはガスクロを用いた。タンタル酸アルカリ・アルカリ土類の純水の完全光分解反応に対する光触媒活性を調べた結果,NaTaO3,Sr2Ta2O7,SrTa2O6,BaTa2O6が高い活性を示す事を初めて見出した。これらタンタル系光触媒では,助触媒を坦持しなくとも活性があること,及びNiOを助触媒にすることにより活性が飛躍的に増加する事に特徴がある。この中で,LaをドープしたNiO/NaTaO3がもっとも高い活性を示した。
研究分野
  • 光源
  • 酸化物の結晶成長
  • 絶縁体結晶の電子構造
  • 光化学一般
  • ガスクロマトグラフィー
  • 塩基,金属酸化物
関連発表論文 (1)H. Kato and A. Kudo, "New Tantalate Photocatalysts for Water Decomposition into H2 and O2", Chem. Phys. Lett. , 295[5-6], 487-492 (1998).
(2)H.Kato and Kudo, "Hightly Efficient Decomposition of Pure Water into H2 and O2 over NaTaO3 Photocatalysts", Catal.Lett., 58[2-3],153-155 (1999).
(3)H.Kato A. Kudo, "Photocatalytic Decomposition of Pure Water into H2 and O2 over SrTa2O6 Prepared by a Flux Method", Chem. Lett., 1207-1208 (1999).
(4)A. Kudo, H. Kato, and S. Nakagawa, "Water Splitting into H2 and O2 on New Sr2M2O7(M=Nb and Ta)Photocatalysts with Layered Perovskitte Structures -Factors Affecting the Photocatalytic Activity-", J. Phys. Chem. B, 104[3], 571-575 (2000).
(5)A. Kudo, H. Okutomi, and H.Kato "Photocatalytic Water Splitting into H2 and O2 over K2LnTa5O15 Powder", Chem. Lett., 1212-1213 (2000).
(6)A. Kudo and H. Kato, " Effect of Lanthanide-doping into NaTaO3 Photocatalysts for Efficient Water Splitting", Chem. Phys. Lett., 331[5/6]373-377 (2000).
(7)H. Kato and A. Kudo, "Water Splitting into H2 and O2 on Alkali Tantalate Photocatalysts ATaO3 (A:Li, Na, and K)", J. Phys. Chem. B, 105[19], 4285-4292 (2001).
(8)H. Kato and A. Kudo, "Energy structure and photocatalytic activity for water splitting of Sr2(Ta1-xNbx)2O7 solid solution", J. Photochem. Photobiol. A, in press.
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「分子複合系の構築と機能」研究代表者 堂免 一成(東京工業大学資源化学研究所)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 工藤 昭彦,加藤 英樹. タンタル系複合酸化物による高効率な水の完全光分解反応. 戦略的基礎研究推進事業 分子複合系の構築と機能 平成12年度 シンポジウム,2000. p.64 - 64.

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