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J-GLOBAL ID：201802260618204302   整理番号：18A0488881

増強された紫外-可視光活性を有する希土類イオンをドープしたK_2Ta_2O_6光触媒【Powered by NICT】

Rare earth ions doped K₂Ta₂O₆ photocatalysts with enhanced UV-vis light activity

著者 (10件)： Krukowska Anna (Department of Environmental Technology, Faculty of Chemistry, University of Gdansk, 80-308 Gdansk, Poland) ,  Winiarski Michal Jerzy (Department of Solid State Physics, Faculty of Applied Physics and Mathematics, Gdansk University of Technology, 80-233 Gdansk, Poland) ,  Strychalska-Nowak Judyta (Department of Solid State Physics, Faculty of Applied Physics and Mathematics, Gdansk University of Technology, 80-233 Gdansk, Poland) ,  Klimczuk Tomasz (Department of Solid State Physics, Faculty of Applied Physics and Mathematics, Gdansk University of Technology, 80-233 Gdansk, Poland) ,  Lisowski Wojciech (Institute of Physical Chemistry, Polish Academy of Sciences, 01-224 Warsaw, Poland) ,  Mikolajczyk Alicja (Laboratory of Environmental Chemometrics, Faculty of Chemistry, University of Gdansk, 80-308 Gdansk, Poland) ,  Pinto Henry P. (School of Physical Sciences and Nanotechnology, Yachay Tech University, 100119 Urcuqui, Ecuador) ,  Puzyn Tomasz (Laboratory of Environmental Chemometrics, Faculty of Chemistry, University of Gdansk, 80-308 Gdansk, Poland) ,  Grzyb Tomasz (Department of Rare Earths, Faculty of Chemistry, Adam Mickiewicz University, 60-780 Poznan, Poland) ,  Zaleska-Medynska Adriana (Department of Environmental Technology, Faculty of Chemistry, University of Gdansk, 80-308 Gdansk, Poland)
資料名： Applied Catalysis. B: Environmental  (Applied Catalysis. B: Environmental)
巻： 224  ページ： 451-468  発行年： 2018年 
JST資料番号： W0375A  ISSN： 0926-3373  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 新しい希土類ドープK_2Ta_2O_6(RE K_2Ta_2O_6)光触媒を一段階水熱法により合成することに成功した。ドーパント型(RE=Y, Yb, Ho, Pr, Er)とRE K_2Ta_2O_6の物理化学的および光触媒特性に及ぼす希土類前駆体(2 4 8および10mo1%)の量の効果を調べた。全ての作製したままの材料は,UV-vis拡散反射分光法(DRS),Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面積測定,エネルギー分散X線分光(EDS)を備えた走査電子顕微鏡(SEM),粉末X線回折(PXRD),X線光電子分光法(XPS),Raman分光法,質量磁化率測定と光ルミネセンス(PL)発光分光法によって特性化した。UV-vis光照射下での光触媒活性は,ギ酸溶液から水相でのフェノール分解,気相中のトルエン除去とH_2発生で評価した。実験結果は,新しいRE K_2Ta_2O_6は元のK_2Ta_2O_6と比較して,UV-vis光照射下で大幅に改善された分解効率を示した。,合成中のREイオンの2mo1%の導入により得られた,Er K_2Ta_2O_6とPr K_2Ta_2O_6は水相(90分の光照射後フェノール分解の33%)と気相(60分照射後のトルエン除去の45%)で調製した試料中で最高の光触媒活性を明らかにした。さらに,両光触媒はその後の三サイクル後に良好な安定性を示した。活性種トラップ試験はOHとO_2~ ラジカルはUV-vis光照射下でフェノール酸化に関与することが分かった。H_2発生量はK_2Ta_2O_6格子中にErドーパントの添加量の増加と共に増加した。最高H_2生産は240分間UV-可視光照射(15.40μmol/min)の後10mo1%Er K_2Ta_2O_6で得られた。強化された光触媒活性性能は,RE K_2Ta_2O_6におけるK~+格子サイトでREイオンの取り込みに起因し,恐らく,K_2Ta_2O_6構造の伝導帯の下新しいRE4f状態の形成に導くことができる。K_2Ta_2O_6構造中のREイオンの局在化を調べるために,状態(PDOS)のバンド構造と部分状態密度を調べた。計算機シミュレーションは,Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)による一般化勾配近似(GGA)と平面波ベースViennaab initioシミュレーションパッケージ(VASP)を用いて行った。K_2Ta_2O_6中のREイオンの包接は通常の六方晶構造のペロブスカイト上の優位性パイロクロア相形成を引き起こす。要約,REドープK_2Ta_2O_6は有機汚染物質とH_2発生過程の光触媒分解における有望な材料である。著者らの研究は,改善された光触媒性能を有する希土類ドーピング半導体のための価値ある情報を提供する可能性がある。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 水熱合成 ,  触媒活性 ,  ドーパント ,  光照射 ,  光ルミネセンス ,  キャラクタリゼーション ,  走査電子顕微鏡 ,  エルビウム ,  X線光電子分光法 ,  計算機シミュレーション ,  *可視光 ,  *光触媒 ,  *ドーピング ,  *イオン
準シソーラス用語： 光触媒活性 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： パイロクロアK_2Ta_2O_6 ,  希土類イオンドーピング ,  紫外可視光触媒活性 ,  フェノール/トルエン分解 ,  H_2発生

分類 (1件)： 光化学反応  (CB08020F)

タイトルに関連する用語 (5件)： 増強 ,  光活性 ,  希土類イオン ,  ドープ ,  光触媒