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J-GLOBAL ID：202202233599266902   整理番号：22A1082221

酸素発生のためのBiVO_4の光触媒活性に及ぼす粉砕とアニーリング処理の影響【JST・京大機械翻訳】

Influences of pulverization and annealing treatment on the photocatalytic activity of BiVO₄ for oxygen evolution

著者 (8件)： Okuno Kazuya (Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University, Sendai 980-8577, Japan. [e-mail]) ,  Kumagai Hiromu ,  Vequizo Junie Jhon M. ,  Kato Kosaku ,  Kobayashi Makoto ,  Yamakata Akira ,  Kakihana Masato ,  Kato Hideki
資料名： Sustainable Energy & Fuels  (Sustainable Energy & Fuels)
巻： 6  号： 7  ページ： 1698-1707  発行年： 2022年 
JST資料番号： W3487A  ISSN： 2398-4902  CODEN： SEFUA7  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究では,電子受容体としてFe3+を用いたO_2発生のためのBiVO_4の小粒子の光触媒活性を調べた。X線回折と電子顕微鏡によるキャラクタリゼーションは,20~50nmサイズのBiVO_4の小さい粒子が,ボールミル処理による結晶構造の変化なしにミクロンサイズの単斜晶灰重石型BiVO_4から得られたことを明らかにした。ミリング処理により比表面積は0.7から22.6m2g-1に増加した。ミリング処理は光触媒活性を低下させたが,400°Cでの連続アニーリング処理は粉砕BiVO_4の活性を著しく改善した。その結果,BiVO_4の焼なました小さな粒子は,元のもの,22.6%対20.8%よりわずかに高い外部量子収率を達成した。対照的に,非粉砕BiVO_4の活性はアニーリング処理によって減少した。フェムト秒およびナノ秒ポンプレーザを用いた過渡吸収分光法は,BiVO_4のキャリア動力学に対するボールミル処理およびアニーリング処理の影響を明らかにした。ボールミル粉砕処理はピコ秒とマイクロ秒領域の再結合を加速した。例えば,光生成正孔の40%だけが10psでミリングしたBiVO_4で生存し,一方,60%の穴が非粉砕試料に残った。400°Cでのアニーリング処理は,粉砕したBiVO_4の再結合を抑制したが,非粉砕試料の再結合を促進した。犠牲O_2発生において高い活性を示す400°Cで焼なました小さなBiVO_4粒子は,H_2発生光触媒のRu/SrTiO_3:Rhと組み合わせたZスキーム系による全水分解において高い性能を示した。少量のアニールされた小さなBiVO_4粒子(5mg)は,30mgの非粉砕試料との反応に対してZスキーム水分解において同等の活性を示した。さらに,粒子間電子移動に基づくZスキーム水分解において,アニールした小さなBiVO_4は非粉砕試料よりも17%高い活性を可能にした。Copyright 2022 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： X線回折 ,  結晶構造 ,  再結合 ,  *焼なまし ,  正孔 ,  量子収量 ,  微粒子 ,  *触媒活性 ,  分解反応 ,  灰重石 ,  単斜晶系 ,  連続焼なまし ,  電子移動 ,  *光触媒 ,  *酸素発生
準シソーラス用語： *光触媒活性 ,  水分解 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 光化学一般  (CB08010U)

タイトルに関連する用語 (4件)： 酸素発生 ,  光触媒活性 ,  粉砕 ,  アニーリング処理