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J-GLOBAL ID：201302201680096708   整理番号：12A1803736

効率的な太陽光水素生成に向けた光触媒水分解の速度論的評価および数値モデル化

Kinetic Assessment and Numerical Modeling of Photocatalytic Water Splitting toward Efficient Solar Hydrogen Production

著者 (3件)： HISATOMI Takashi (Inst. des Sciences et Ingenierie Chimiques, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne) ,  MINEGISHI Tsutomu (Dep. of Chemical System Engineering, School of Engineering, The Univ. of Tokyo) ,  DOMEN Kazunari (Dep. of Chemical System Engineering, School of Engineering, The Univ. of Tokyo)
資料名： Bulletin of the Chemical Society of Japan  (Bulletin of the Chemical Society of Japan)
巻： 85  号： 6  ページ： 647-655 (J-STAGE)  発行年： 2012年 
JST資料番号： G0450A  ISSN： 0009-2673  CODEN： BCSJA8  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 太陽光エネルギーを用いたスケーラブルで費用に対し最も効率のよい水素生成のための将来有望な技術として,光触媒水分解が広く研究されている。可視光照射下で包括的な水分解は達成されてきているが,実用的な太陽光エネルギー変換を可能にするためにはより長い波長での反応効率の大きな進歩が必要である。この論文は,既存の光触媒の問題を理解し,反応効率を高める戦略を開発するための水分解の速度論的研究および数値モデル化における最近の進歩を報告した。共触媒積荷,光強度,水素/重水素同位元素,および反応温度に基づく速度論的研究は,大部分の光励起されたキャリアが大抵の場合において表面上での水分裂反応へ寄与する前に再結合すること,および欠陥およびドナー濃度を低下させることによる光触媒の半導体特性の改善が光触媒性能を高めるために有益であることを示した。ドナー種の生成を抑制するための適切な材料設計が光触媒活性を実際に改善すことが示された。定常状態キャリア濃度の数値モデル化が,光触媒粒子中の非対称組み込みポテンシャルが電荷分離を増強させ,光励起されたキャリアの寿命を延ばすことを示した。最近の結果に基づき,光触媒水分解の反応効率を改善するための戦略を示した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *水素発生反応 ,  *光触媒 ,  *分解反応 ,  *速度論 ,  *数学モデル ,  光化学反応 ,  重水素 ,  同位体効果 ,  クロム酸塩 ,  ロジウム化合物 ,  ガリウム化合物 ,  亜鉛化合物 ,  ランタン化合物 ,  *太陽光
準シソーラス用語： *水分解 ,  *数値モデル

分類 (1件)： 光化学反応  (CB08020F)

引用文献 (40件)：

• 1) N. S. Lewis, D. G. Nocera, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 15729.
• 2) K. Maeda, K. Domen, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 7851.
• 3) A. Kudo, Y. Miseki, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 253.
• 4) Y. Inoue, Energy Environ. Sci. 2009, 2, 364.
• 5) R. Abe, J. Photochem. Photobiol., C 2010, 11, 179.

タイトルに関連する用語 (7件)： 太陽光 ,  水素生成 ,  光触媒 ,  水分解 ,  速度論 ,  評価 ,  数値モデル