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酸素生成用光触媒用助触媒、及び該助触媒を担持した酸素生成用光触媒、並びに複合体及び該複合体の製造方法 NEW

国内特許コード P180015470
整理番号 5521
掲載日 2018年11月21日
出願番号 特願2017-195092
公開番号 特開2018-058065
出願日 平成29年10月5日(2017.10.5)
公開日 平成30年4月12日(2018.4.12)
優先権データ
  • 特願2016-197428 (2016.10.5) JP
発明者
  • 猿山 雅亮
  • 坂本 雅典
  • 寺西 利治
  • 秋山 誠治
  • 堂免 一成
出願人
  • 国立大学法人京都大学
  • 三菱ケミカル株式会社
  • 人工光合成化学プロセス技術研究組合
  • 国立大学法人 東京大学
発明の名称 酸素生成用光触媒用助触媒、及び該助触媒を担持した酸素生成用光触媒、並びに複合体及び該複合体の製造方法 NEW
発明の概要 【課題】新たな酸素生成用光触媒用助触媒を提供する。
【解決手段】 Ni、Fe、Co、Mn、Mo及びWから選択される金属のリン化物と、Ni、Fe、Co、Mn、Mo、W、Ti、Cr、Cu、Zn、In、Ir及びRuから選択される金属の酸化物と、を含む複合体を含有する酸素生成用光触媒用助触媒。
【選択図】図1-1
従来技術、競合技術の概要


エネルギー資源の大半を占める化石燃料は有限であることから、光エネルギーを利用して、水を水素と酸素に分解することでエネルギー源とする研究が進められている。その際には光触媒が用いられることが通常である。
現在研究が進められている光触媒は、酸化物、酸窒化物、窒化物といった光半導体の表面に助触媒が担持され、助触媒を担持させることで光触媒の活性を向上させることができる。



水分解に用いられる光触媒用の助触媒としては、一般的に酸素発生用助触媒と水素発生用助触媒に大別される。
酸素発生用助触媒としては、Fe、Cо、Ni、Mnなどの酸化物が用いられ、例えば特許文献1には、Co及びMnを含む酸化物粒子を特定の光半導体に担持させることで、Coドープの効果を顕著とさせる技術が開示されている。



一方、水素発生用助触媒としては、例えば非特許文献1にはニッケル化合物が広く開示されており、そのうちNiPナノ粒子が非常に高い水素発生能力を有することが記載されている。
また、非特許文献2には、水の電気分解による水素及び酸素の発生に用いられる遷移金属リン化物フィルムの合成法が開示されている。

産業上の利用分野


本発明は、金属リン化物と金属酸化物とを含む酸素生成用光触媒用助触媒に関する。また、金属リン化物と金属酸化物とを含む、新規な金属複合体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
Ni、Fe、Co、Mn、Mo及びWから選択される金属のリン化物と、Ni、Fe、Co、Mn、Mo、W、Ti、Cr、Cu、Zn、In、Ir及びRuから選択される金属の酸化物と、を含む複合体を含有する酸素生成用光触媒用助触媒。

【請求項2】
上記金属のリン化物をコアとし上記金属の酸化物をシェルとした、コアシェル構造を有する、請求項1に記載の助触媒。

【請求項3】
請求項1又は2に記載の助触媒を担持した酸素生成用光触媒。

【請求項4】
請求項3に記載の光触媒を有する光触媒シート。

【請求項5】
請求項3に記載の光触媒を有する光触媒電極。

【請求項6】
請求項4に記載の光触媒シート、又は請求項5に記載の光触媒電極を備えた、水分解による水素及び/又は酸素発生装置。

【請求項7】
Ni、Fe、Co、Mn、Mo及びWから選択される金属のリン化物と、Ni、Fe、Co、Mn、Mo、W、Ti、Cr、Cu、Zn、In、Ir及びRuから選択される金属の酸化物と、を含む複合体。

【請求項8】
上記金属のリン化物をコアとし上記金属の酸化物をシェルとした、コアシェル構造を有する、請求項7に記載の複合体。

【請求項9】
Ni、Fe、Co、Mn、Mo及びWから選択される金属のリン化物を準備するステップ、及び
準備した前記リン化物とNi、Fe、Co、Mn、Mo、W、Ti、Cr、Cu、Zn、In、Ir及びRuから選択される金属の錯体とを混合し、該混合物を焼成するステップ、を有する、金属リン化物と金属酸化物の複合体の製造方法。

【請求項10】
前記混合物を焼成するステップにおいて、焼成温度が340℃以下である、請求項9に記載の複合体の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2017195092thum.jpg
出願権利状態 公開
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