名古屋工大:太陽光でCO2分解:光触媒単層カーボンナノチューブ(動画):  NITECH: CO2 decomposition by sunlight: Photocatalytic carbon nanotubes:  名古屋工业大学:阳光下的二氧化碳分解:光催化单壁碳纳米管

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名古屋工大:太陽光でCO2分解:光触媒単層カーボンナノチューブ(動画): 
NITECH: CO2 decomposition by sunlight: Photocatalytic carbon nanotubes: 
名古屋工业大学:阳光下的二氧化碳分解:光催化单壁碳纳米管

ー合成が簡単な光触媒の開発に成功ー

名古屋工業大学:

今回、名古屋工大研究グループが、太陽光CO2還元触媒を開発した。

この太陽光CO2還元触媒は、可視光を効率よく吸収する。

太陽光CO2還元触媒:

可視光を吸収するヨウ化物(AgI)微結晶と、

CO2を還元するヨウ素酸(AgIO3)の微結晶を、

単層カーボンナノチューブ上に均一に分散担持させた。

合成が簡単な光触媒:

この合成方法は、

  • 「ヨウ素分子を内包した単層カーボンナノチューブ」を、
  • 「硝酸銀水溶液に浸漬させるだけ」で、
  • 可視光を効率よく吸収する。

非常に簡単な手法だという。

– スマートジャパン

https://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/2105/18/news051.html

光触媒を開発:ナノチューブ中のヨウ素がCO2を退治

〜カーボンナノチューブで、地球温暖化ガスを分解する 〜

地球温暖化ガスを分解

名古屋工業大学
川崎晋司教授、
石井陽祐助教、

研究グループ:

「光強度が大きい可視光を使った光触媒」を開発しました。

  • 単層カーボンナノチューブを利用した、
  • 可視光による光触媒を開発、
  • これが、地球温暖化ガスを分解します。

光触媒単層カーボンナノチューブ:

このカーボンナノチューブは、地球温暖化ガスである二酸化炭素を分解します。

環境問題解決に直接的に貢献する研究です。  

太陽光CO2還元触媒:

  • 可視光を効率よく吸収するーAgI
  • 可視光を効率よく還元するーAgIO3

両者の微結晶を、「単層カーボンナノチューブ上に均一に分散担持した」(図1)

光触媒複合体の合成方法:

  • この光触媒複合体合成方法は、ユニークかつとても簡単。
  • ヨウ素分子・単層カーボンナノチューブを、硝酸銀水溶液に浸漬させるだけ。

不均化反応により、2種類のヨウ素化合物の微結晶を、同時に均一にナノチューブ上に担持できます(図2)

合成コストを抑えることができ、広範な実用化が期待できます。

フレキシブル透明光触媒電極の作製:

また既に、ナノチューブを複合化しています。

つまり、

  • 光触媒複合体を絶縁性の透明高分子の上に塗布するだけで、
  • フレキシブル透明光触媒電極(図3)を作製することができます。

CO2削減用のデバイス:

さまざまな場所に設置することが可能です。

地球温暖化ガスCO2を削減するデバイスとしての応用が期待されます。  

この研究成果:

2021年5月12日(日本時間)ネイチャー・リサーチ社のScientific Reports誌に掲載されました。

名古屋工業大学

https://www.nitech.ac.jp/news/press/2021/8970.html

One-step synthesis of visible light CO 2 reduction photocatalyst from carbon nanotubes encapsulating iodine molecules

Abstract

We describe the synthesis and visible-light CO2 photoreduction catalytic properties of a three-component composite consisting of AgI, AgIO3, and single-walled carbon nanotubes (SWCNTs).

The catalyst is synthesized by immersing SWCNTs encapsulating iodine molecules in AgNO3 aqueous solution, during which neutral iodine (I2) molecules encapsulated in SWCNTs transform disproportionately to I5+ (AgIO3) and I− (AgI), as revealed from the characterization of the composite by Raman spectroscopy, X-ray diffraction, and X-ray photoelectron spectroscopy.

In addition,
photoirradiation experiments using a solar-simulator (AM1.5G) showed that

the obtained three-component composite works as a CO2 photoreduction catalyst under visible light despite the wide band gap of AgIO3, suggesting possible transfer of the visible light-excited electron from AgI via SWCNTs.

Scientific Reports

https://www.nature.com/articles/s41598-021-89706-2