講演情報
[P061C]グラファイト状窒化炭素およびモンモリロナイト複合体による水素生成光触媒活性の増強
○蔡 文安1、笹木 圭子1 (1. 早稲田大学)
キーワード：
光触媒、水素、粘土、エネルギー変換化学
本研究では、湿式合成法を用いてグラファイト状窒化炭素(PCN)/モンモリロナイト(MMT)複合光触媒を合成し、水素生成を目的とした光触媒反応系に応用した。PCNは、トリアジン構造を有し、多くの配位サイトを持つとともに、可視光を吸収できるという特長がある。天然粘土鉱物であるMMT自体には触媒活性はなく、単なる担体として機能する。しかし、MMTはグラファイト状窒化炭素と同様に二次元ラメラ構造であり、強力なイオン交換特性も持っている。これらの材料の間にヘテロ接合が形成されている可能性があると推測している。UV–Vis吸収スペクトルの結果によると、MMTの添加に伴いバンドギャップが大きく縮小し、これにより複合光触媒の光吸収能力が大幅に向上したことが示された。さらに、蛍光（PL）スペクトルの結果からは、複合光触媒において光励起キャリアの再結合が著しく抑制されていることが明らかとなった。犠牲剤(TEOA)の存在下では、この複合光触媒は純粋なPCNと比べて、水素生成性能が5倍に向上した。