IMRAM

Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

東北大学
多元物質科学研究所

LAST UPDATE 2021/05/03

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    加藤英樹　Hideki KATO
    教授　Professor

  • 所属
    Professional Affiliation

    東北大学多元物質科学研究所
    Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

    無機材料研究部門　物質変換無機材料研究分野
    Division of Inorganic Material Research

  • 研究キーワード
    Research Keywords

    光触媒
    無機材料合成
    人工光合成
    Photocatalyst
    Synthesis of inorganic materials
    Artificial photosynthesis
研究テーマ
Research Subject
人工光合成を指向したエネルギー変換型光触媒の開発
Development of photocatalysts for energy conversion aiming at artificial photosynthesis

研究の背景 Background

持続可能社会を実現するためには，現行の化石燃料に強く依存するエネルギーシステムから再生可能エネルギーに基づくシステムへとシフトすることが不可欠である。そのためには，太陽光エネルギーを化学エネルギーへと変換する人工光合成技術の革新が重要な課題となっている。光触媒は人工光合成のための重要な研究分野であり，更なる発展が望まれている。

Shift from the present energy system based on fossil fuels to one based on renewable energy is necessary to achieve the sustainable society. Revolutionary growth of the technology for artificial photosynthesis which is the most potential technique to convert solar energy to chemical energy. Photocatalysis is an important research field of the artificial photosynthesis, and remarkable improvement is demanded.

研究の目標 Outcome

高効率な光触媒の構築を目指して，新規光触媒材料の開発および高効率化のための手法開拓を行っている。その目標に向かって，バンドポテンシャル制御による新規光触媒開発，および化学プロセスを駆使した露出結晶面制御および新規合成プロセスの開拓などを通じて光触媒の高効率化を行っている。

To construct highly efficient photocatalysts, my interest is focused on development of new photocatalyst materials and establishment of methods to improve performance of photocatalysts. Key methodologies to achieve them are band potential tuning, trap engineering, morphology control, surface modification, synthesis and/or post-synthesis treatment using various chemical processes.

研究図Research Figure

Fig.1. Significant improvement of photocatalytic activity of SrTiO3 for water splitting through fabrication of crystals exposing unusual facets.

Fig.2. Appearance of ability for O2 evolution with control of valence band potential of perovskite-type oxynitride.

Fig.3. Preparation of highly active BiVO4 nano particles by a top-down method.

文献 / Publications

Opt. Mater., 128, 112386 (2022). Sustainable Energy Fuels, 6, 1698 (2022). ACS App. Energy Mater., 4, 2056 (2021). ChemElectroChem, 7, 5029 (2020). ACS Sustainable Chem. Eng., 8, 12286 (2020). Appl. Catal. B, 252, 222 (2019). RSC Adv., 8, 38140 (2018). Appl. Catal. B, 206, 6114 (2017).

研究者HP