リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「構造制御された酸化チタン粒子系における電気化学触媒反応特性に関する研究」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

構造制御された酸化チタン粒子系における電気化学触媒反応特性に関する研究

江口, 弘人 EGUCHI, Hiroto エグチ, ヒロト 九州大学

2022.03.23

概要

金属酸化物は表面の分極や酸素欠陥などの欠陥における化学的相互作用を介した吸着、金属酸化物の多様な結晶構造や形状、高温高圧下での安定性などの観点から有望な触媒材料として期待されている。TiO2は紫外光領域に対応する3eV程度のバンドギャップを持つ半導体であるとともに、高い化学的安定性を有するため、光触媒材料として盛んに研究されてきた。一般的に電極触媒としては、高い電気伝導性をもつPtやCuなどがカソードとして用いられるが、酸性水溶液中では水素発生が選択的に起こる。他方、TiO2上では、その表面の分極に由来する特異な吸着のため、水素発生が抑制される一方で有機物が高い選択率で還元されることがわかってきた。しかしながら、金属酸化物を有機物の還元反応に用いる研究はほぼ皆無であり、その触媒メカニズムは明らかになっていない。そこで本博士研究では、TiO2粒子の形状や異種元素による置換によって多様なエネルギー状態をもつTiO2粒子系を合成し、それらの物性および有機物の電気化学反応における触媒特性を系統的に評価することによって、TiO2粒子上での触媒作用のメカニズムを明らかにすることを目的とする。具体的には結晶構造、形状、および組成の異なる酸化チタンを作製し、2価カルボン酸であるシュウ酸のグリコール酸への還元反応における反応特性を調べた。さらに、TiO2表面上での有機物の酸化還元挙動を利用することによって、新規の熱電変換セルを開発した

Chapter1:形状制御された酸化チタンナノ粒子上での電気化学的シュウ酸還元反応
 本章では、TiO2ナノ粒子上での電気化学的シュウ酸還元反応における活性点と生成物の選択性への結晶面の影響を明らかにすることを目的とする。はじめに、既報を参考にして、6種類の形状の異なるTiO2ナノ粒子(101-column, 101-deca, 001-deca, 201-deca, 001-sheet-C, 001-sheet-S)を合成した。透過型電子顕微鏡(TEM)、走査型電子顕微鏡(SEM)観察、粉末X線回折(XRD)により既報と同様な形状をもつアナターゼTiO2ナノ粒子が合成されたことを確認した(図1(a)-(f))。これらのTiO2粒子を用いてシュウ酸の電気化学的還元反応HOOC-COOH+4H++4e−→HOOC-CH2OH+H2Oを行うと、グリコール酸生成の選択率が形状に依存することが明らかとなった(図1g)。紫外光電子分光(UPS)法および紫外可視分光(UV-vis)法によりナノ粒子の電子構造を調べたところ、グリコール酸の収率は、価電子帯下端のエネルギー位置と相関することが初めて明らかとなった。また、密度汎関数法(DFT)を用いた計算結果から、触媒粒子の頂点が粒子内部と比べて低いエネルギー状態にあることがわかった。したがって、頂点には電子がトラップされ、電子密度が高まると考えられる。さらに{101}面と{001}面の接合部分にも電子が分布する。したがって、頂点、{101}面と{001}面の接合部分が電気化学還元反応における活性点であることを見出した。

Chapter2:Al、Zr、Nbが導入されたTiO2複合粒子上での電気化学的シュウ酸還元反応
 本章では、4価のTiを3価のAl、4価のZr、5価のNbで部分的に置換することで、異なるエネルギー状態を有するTiO2複合粒子を合成し、得られた粒子の物性測定および触媒活性評価の結果をもとにTiO2複合粒子系触媒のエネルギー状態と触媒特性の関連性を議論する。
 Tiの5at%をAl、Zr、Nbに置換したTiO2複合粒子(M0.05Ti0.95O2, M=Al, Zr, Nb)をソルボサーマル法により合成した。XRD測定により作製した粒子はアナターゼ型構造であることを確認した。また、UPSおよびUV-vis測定の結果、M0.05Ti0.95O2粒子の伝導帯の下端の位置は、純粋なTiO2よりも上昇することがわかった。(図2a)シュウ酸の電気化学的還元反応を行ったところ、複合粒子はTiO2よりも高いグリコール酸収率を示すことが明らかになった。(図2b)Al0.05Ti0.95O2上ではAl置換によるホール形成が触媒活性の向上の要因と考えられる。一方、ZrやNbで置換した場合には、伝導帯の下端のエネルギー準位が比較的大きく上昇することにより、触媒粒子の還元力が増大するため、触媒活性が向上すると推測される(図2b)。

Chapter3:酸化チタン電極上における乳酸/ピルビン酸の酸化還元を用いた熱電変換
 TiO2上では、ピルビン酸(Pyr)が還元され乳酸(Lac)が生成することが報告されている。本章では、TiO2上におけるLac/Pyrの酸化還元平衡の温度依存性を利用した熱電変換特性(図3(a))について議論する。Lac/Pyrの平衡状態を考えると、高温では酸化反応、低温では還元反応が起こり負のゼーベック係数(Se=−2.20mV/K)が観測されると考えられる。しかしながら、実際にTiメッシュ上にTiO2を成長させた(TiO2/Ti)上での熱電変換特性を調べると、図3(b)に示すように正のSe=1.40mV/Kを示すことがわかった。すなわち、TiO2/Ti上では高温でPyrからLacへの還元反応が進行するという、通常とは逆の分極が起こることを意味する。また、得られたSe値はPt電極よりも大きい。DFT計算の結果、表面に吸着していないフリーのLacおよびPyrとそれらがH+とともにTiO2電極界面に共吸着した系の振動のエントロピーは大きく異なることがわかった。したがって、電極表面に吸着したLacおよびPyrの状態によって、Lac/Pyr酸化還元反応の平衡状態が変化すると考えられる。これは電極界面への吸着状態が反応の極性を転換した初めての観測結果である。

参考文献

General Introduction

1 M. Ding, X. Jiang, L. Zhang, Z. Cheng and X. Zhu, Macromolecular Rapid Communications, 2015, 36, 1702–1721.

2 A. Baiker, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 1997, 115, 473–493.

3 X. Ren, Q. Lv, L. Liu, B. Liu, Y. Wang, A. Liu and G. Wu, Sustainable Energy & Fuels, 2020, 4, 15–30.

4 N. Jung, D. Y. Chung, J. Ryu, S. J. Yoo and Y.-E. Sung, Nano Today, 2014, 9, 433–456.

5 A. Ishihara, Y. Ohgi, K. Matsuzawa, S. Mitsushima and K. Ota, Electrochimica Acta, 2010, 55, 8005–8012.

6 X. Deng and H. Tüysüz, ACS Catal., 2014, 4, 3701–3714.

7 J. S. Kim, B. Kim, H. Kim and K. Kang, Advanced Energy Materials, 2018, 8, 1702774.

8 L. Piccirilli, D. Lobo Justo Pinheiro and M. Nielsen, Catalysts, 2020, 10, 773.

9 M. Wang, L. Chen and L. Sun, Energy & Environmental Science, 2012, 5, 6763–6778.

10 P. Barbaro, C. Bianchini, G. Giambastiani and S. L. Parisel, Coordination Chemistry Reviews, 2004, 248, 2131–2150.

11 J. Agarwal, Organic & Biomolecular Chemistry, 2016, 14, 10747–10762.

12 E. M. McGarrigle, E. L. Myers, O. Illa, M. A. Shaw, S. L. Riches and V. K. Aggarwal, Chem. Rev., 2007, 107, 5841–5883.

13 T. Govender, P. I. Arvidsson, G. E. M. Maguire, H. G. Kruger and T. Naicker, Chem. Rev., 2016, 116, 9375–9437.

14 C. Noguera, J. Phys.: Condens. Matter, 2000, 12, R367–R410.

15 H. Metiu, S. Chrétien, Z. Hu, B. Li and X. Sun, J. Phys. Chem. C, 2012, 116, 10439– 10450.

16 K. Li, X. An, K. H. Park, M. Khraisheh and J. Tang, Catalysis Today, 2014, 224, 3–12.

17 Y. Yang, S. Niu, D. Han, T. Liu, G. Wang and Y. Li, Advanced Energy Materials, 2017, 7, 1700555.

18 C. Goswami, K. K. Hazarika and P. Bharali, Materials Science for Energy Technologies, 2018, 1, 117–128.

19 S. Zhang, B. Zhang, B. Liu and S. Sun, RSC Adv., 2017, 7, 26226–26242.

20 H. Einaga, N. Maeda and Y. Nagai, Catal. Sci. Technol., 2015, 5, 3147–3158.

21 H. E. Rudel, M. K. M. Lane, C. L. Muhich and J. B. Zimmerman, ACS Nano, 2020, 14, 16472–16501.

22 J.-P. Jolivet, S. Cassaignon, C. Chanéac, D. Chiche, O. Durupthy and D. Portehault, Comptes Rendus Chimie, 2010, 13, 40–51.

23 Q. Kuang, X. Wang, Z. Jiang, Z. Xie and L. Zheng, Acc. Chem. Res., 2014, 47, 308–318.

24 T.-D. Nguyen, Nanoscale, 2013, 5, 9455–9482.

25 K. Huang, L. Yuan and S. Feng, Inorg. Chem. Front., 2015, 2, 965–981.

26 H. Sun, G. Chen, J. Sunarso, J. Dai, W. Zhou and Z. Shao, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10, 16939–16942.

27 S. S. Gujral, A. N. Simonov, M. Higashi, X.-Y. Fang, R. Abe and L. Spiccia, ACS Catal., 2016, 6, 3404–3417.

28 M. R. Hoffmann, S. T. Martin, W. Choi and D. W. Bahnemann, Chem. Rev., 1995, 95, 69–96.

29 D. E. Scaife, Solar Energy, 1980, 25, 41–54.

30 J. Augustynski, Electrochimica Acta, 1993, 38, 43–46.

31 A. Fujishima and K. Honda, Nature, 1972, 238, 37–38.

32 R. Singh and S. Dutta, Fuel, 2018, 220, 607–620.

33 H. H. Do, D. L. T. Nguyen, X. C. Nguyen, T.-H. Le, T. P. Nguyen, Q. T. Trinh, S. H. Ahn, D.-V. N. Vo, S. Y. Kim and Q. V. Le, Arabian Journal of Chemistry, 2020, 13, 3653–3671.

34 J. Low, B. Cheng and J. Yu, Applied Surface Science, 2017, 392, 658–686.

35 H. Zhao, F. Pan and Y. Li, Journal of Materiomics, 2017, 3, 17–32.

36 P. Kar, S. Zeng, Y. Zhang, E. Vahidzadeh, A. Manuel, R. Kisslinger, K. M. Alam, U. K. Thakur, N. Mahdi, P. Kumar and K. Shankar, Applied Catalysis B: Environmental, 2019, 243, 522–536.

37 O. Ola and M. M. Maroto-Valer, Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, 2015, 24, 16–42.

38 J. Yu, J. Low, W. Xiao, P. Zhou and M. Jaroniec, J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 8839– 8842.

39 Z. Xiong, Z. Lei, Y. Li, L. Dong, Y. Zhao and J. Zhang, Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, 2018, 36, 24–47.

40 J. Mizuguchi and T. Shinbara, Journal of Applied Physics, 2004, 96, 3514–3519.

41 T. Makino, K. Matsumoto, T. Ebara, T. Mine, T. Ohtsuka and J. Mizuguchi, Jpn. J. Appl. Phys., 2007, 46, 6037.

42 K. Matsumoto, T. Makino, T. Ebara and J. Mizuguchi, Journal of Chemical Engineering of Japan, 2008, 41, 51–56.

43 L. Yang, L. E. Yu and M. B. Ray, Water Research, 2008, 42, 3480–3488.

44 U. G. Akpan and B. H. Hameed, Journal of Hazardous Materials, 2009, 170, 520–529.

45 R. M. Torresi, O. R. Cámara, C. P. De Pauli and M. C. Giordano, Electrochimica Acta, 1987, 32, 1291–1301.

46 R. M. Torresi, O. R. Cámara and C. P. De Pauli, Electrochimica Acta, 1987, 32, 1357–1363.

47 D. Hassen, M. A. Shenashen, S. A. El-Safty, M. M. Selim, H. Isago, A. Elmarakbi, A. El- Safty and H. Yamaguchi, Journal of Power Sources, 2016, 330, 292–303.

48 Z. Xu, J. Liang, Y. Wang, K. Dong, X. Shi, Q. Liu, Y. Luo, T. Li, Y. Jia, A. M. Asiri, Z. Feng, Y. Wang, D. Ma and X. Sun, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2021, 13, 33182–33187.

49 P. J. Boddy, J. Electrochem. Soc., 1968, 115, 199.

50 L. Yang, T. Wu, R. Zhang, H. Zhou, L. Xia, X. Shi, H. Zheng, Y. Zhang and X. Sun, Nanoscale, 2019, 11, 1555–1562.

51 R. Zhang, X. Ren, X. Shi, F. Xie, B. Zheng, X. Guo and X. Sun, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10, 28251–28255.

52 M. Zhang, Y. Wang, Y. Zhang, J. Song, Y. Si, J. Yan, C. Ma, Y.-T. Liu, J. Yu and B. Ding, Angewandte Chemie International Edition, 2020, 59, 23252–23260.

53 G. K. Ramesha, J. F. Brennecke and P. V. Kamat, ACS Catal., 2014, 4, 3249–3254.

54 W.-J. Huang, Z.-W. Li, Y.-J. Lin, C.-H. Yang and Y.-J. Liou, Ceramics International, 2012, 38, 4631–4634.

55 W.-J. Huang, S.-J. Hong and Y.-J. Lin, CLEAN – Soil, Air, Water, 2014, 42, 1154–1156.

56 L. Li, Z. Zhou, J. Lei, J. He, S. Zhang and F. Pan, Applied Surface Science, 2012, 258, 3647–3651.

57 H. Imai and H. Hirashima, Journal of the American Ceramic Society, 1999, 82, 2301– 2304.

58 Z. Zhong, T.-P. Ang, J. Luo, H.-C. Gan and A. Gedanken, Chem. Mater., 2005, 17, 6814– 6818.

59 H.-E. Wang, L.-X. Zheng, C.-P. Liu, Y.-K. Liu, C.-Y. Luan, H. Cheng, Y. Y. Li, L. Martinu, J. A. Zapien and I. Bello, J. Phys. Chem. C, 2011, 115, 10419–10425.

60 J. H. Schattka, D. G. Shchukin, J. Jia, M. Antonietti and R. A. Caruso, Chemistry of Materials, 2002, 14, 5103–5108.

61 P. D. Cozzoli, A. Kornowski and H. Weller, J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 14539–14548.

62 R. Vijayalakshmi and V. Rajendran, Archives of Applied Science Research, 2012, 4, 1183–1190.

63 M. Malekshahi Byranvand, A. Nemati Kharat, L. Fatholahi and Z. Malekshahi Beiranvand, Journal of Nanostructures, 2013, 3, 1–9.

64 C. Velásquez, M. L. Ojeda, A. Campero, J. J. Sánchez-Mondragón, J. M. Esparza and F. Rojas, Adsorption Science & Technology, 2009, 27, 297–317.

65 M. Salehi, H. Hashemipour and M. Mirzaee, American journal of environmental engineering, 2012, 2, 1–7.

66 N. Chaibakhsh, N. Ahmadi and M. A. Zanjanchi, Desalination and Water Treatment, 2016, 57, 9296–9306.

67 K. Nagaveni, G. Sivalingam, M. S. Hegde and G. Madras, Environ. Sci. Technol., 2004, 38, 1600–1604.

68 X. Chen, L. Liu, P. Y. Yu and S. S. Mao, Science, 2011, 331, 746–750.

69 Z. Lu, C.-T. Yip, L. Wang, H. Huang and L. Zhou, ChemPlusChem, 2012, 77, 991–1000.

70 M.-C. Wu, I.-C. Chang, K.-C. Hsiao and W.-K. Huang, Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 2016, 63, 430–435.

71 X. Bi, G. Du, A. Kalam, D. Sun, Y. Yu, Q. Su, B. Xu and A. G. Al-Sehemi, Chemical Engineering Science, 2021, 234, 116440.

72 Z. Han, C. Choi, S. Hong, T.-S. Wu, Y.-L. Soo, Y. Jung, J. Qiu and Z. Sun, Applied Catalysis B: Environmental, 2019, 257, 117896.

73 B. Li, X. Zhu, J. Wang, R. Xing, Q. Liu, X. Shi, Y. Luo, S. Liu, X. Niu and X. Sun, Chemical Communications, 2020, 56, 1074–1077.

74 J. Matos, A. García, L. Zhao and M. M. Titirici, Applied Catalysis A: General, 2010, 390, 175–182.

75 X. Wu, S. Yin, Q. Dong, C. Guo, H. Li, T. Kimura and T. Sato, Applied Catalysis B: Environmental, 2013, 142–143, 450–457.

76 H. Li, D. Wang, H. Fan, P. Wang, T. Jiang and T. Xie, Journal of Colloid and Interface Science, 2011, 354, 175–180.

77 D. Wu, M. Long, W. Cai, C. Chen and Y. Wu, Journal of Alloys and Compounds, 2010, 502, 289–294.

78 X. Zhang, K. Udagawa, Z. Liu, S. Nishimoto, C. Xu, Y. Liu, H. Sakai, M. Abe, T. Murakami and A. Fujishma, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 2009, 202, 39–47.

79 H. Li, Y. Hao, H. Lu, L. Liang, Y. Wang, J. Qiu, X. Shi, Y. Wang and J. Yao, Applied Surface Science, 2015, 344, 112–118.

80 K. Jia, Y. Wang, Q. Pan, B. Zhong, Y. Luo, G. Cui, X. Guo and X. Sun, Nanoscale Advances, 2019, 1, 961–964.

81 Q. Qin, Y. Zhao, M. Schmallegger, T. Heil, J. Schmidt, R. Walczak, G. Gescheidt-Demner, H. Jiao and M. Oschatz, Angewandte Chemie International Edition, 2019, 58, 13101– 13106.

82 P. Zhao, L. Zhang, J. Song, S. Wen and Z. Cheng, Applied Surface Science, 2020, 523, 146517.

83 Y. Wang, K. Jia, Q. Pan, Y. Xu, Q. Liu, G. Cui, X. Guo and X. Sun, ACS Sustainable Chem. Eng., 2019, 7, 117–122.

84 T. N. Ravishankar, G. Nagaraju and J. Dupont, Materials Research Bulletin, 2016, 78, 103–111.

85 S. Liu, G. Liu and Q. Feng, Journal of Porous Materials, 2010, 17, 197–206.

86 M. Estruga, C. Domingo, X. Domènech and J. A. Ayllón, Journal of Colloid and Interface Science, 2010, 344, 327–333.

87 J. Zhu, W. Zheng, B. He, J. Zhang and M. Anpo, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 2004, 216, 35–43.

88 S. A. Chambers, T. Droubay, C. M. Wang, A. S. Lea, R. F. C. Farrow, L. Folks, V. Deline and S. Anders, Appl. Phys. Lett., 2003, 82, 1257–1259.

89 M.-C. Wu, P.-Y. Wu, T.-H. Lin and T.-F. Lin, Applied Surface Science, 2018, 430, 390– 398.

90 S. Demirci, T. Dikici, M. Yurddaskal, S. Gultekin, M. Toparli and E. Celik, Applied Surface Science, 2016, 390, 591–601.

91 J. Li and H. C. Zeng, J. Am. Chem. Soc., 2007, 129, 15839–15847.

92 J. Moon, H. Takagi, Y. Fujishiro and M. Awano, Journal of materials science, 2001, 36, 949–955.

93 L. Matějová, K. Kočí, M. Reli, L. Čapek, A. Hospodková, P. Peikertová, Z. Matěj, L. Obalová, A. Wach, P. Kuśtrowski and A. Kotarba, Applied Catalysis B: Environmental, 2014, 152–153, 172–183.

94 W. Li, Y. Wang, H. Lin, S. Ismat Shah, C. P. Huang, D. J. Doren, S. A. Rykov, J. G. Chen and M. A. Barteau, Appl. Phys. Lett., 2003, 83, 4143–4145.

95 W. Li, A. I. Frenkel, J. C. Woicik, C. Ni and S. I. Shah, Phys. Rev. B, 2005, 72, 155315.

96 F. Chekin, S. Bagheri and S. B. Abd Hamid, Sensors and Actuators B: Chemical, 2013, 177, 898–903.

97 H. Yan, T. Zhao, X. Li and C. Hun, Ceramics International, 2015, 41, 14204–14211.

98 Y. Zhao, Y. Zhao, R. Shi, B. Wang, G. I. N. Waterhouse, L.-Z. Wu, C.-H. Tung and T. Zhang, Advanced Materials, 2019, 31, 1806482.

99 T. Wu, X. Zhu, Z. Xing, S. Mou, C. Li, Y. Qiao, Q. Liu, Y. Luo, X. Shi, Y. Zhang and X. Sun, Angewandte Chemie International Edition, 2019, 58, 18449–18453.

100 T. Wu, W. Kong, Y. Zhang, Z. Xing, J. Zhao, T. Wang, X. Shi, Y. Luo and X. Sun, Small Methods, 2019, 3, 1900356.

101 J. Jensen, in Energy Storage, ed. J. Jensen, Elsevier, 1980, pp. 5–9.

102 K. Agbossou, M. Kolhe, J. Hamelin and T. K. Bose, IEEE Transactions on Energy Conversion, 2004, 19, 633–640.

103 D. Bao, Q. Zhang, F.-L. Meng, H.-X. Zhong, M.-M. Shi, Y. Zhang, J.-M. Yan, Q. Jiang and X.-B. Zhang, Advanced Materials, 2017, 29, 1604799.

104 P. J. Bonitatibus, S. Chakraborty, M. D. Doherty, O. Siclovan, W. D. Jones and G. L. Soloveichik, PNAS, 2015, 112, 1687–1692.

105 B. Zhang, S. Hui, S. Zhang, Y. Ji, W. Li and D. Fang, Journal of Natural Gas Chemistry, 2012, 21, 563–570.

106 Z. He, H. Lin, P. He and Y. Yuan, Journal of Catalysis, 2011, 277, 54–63.

107 G. W. Huber, S. Iborra and A. Corma, Chem. Rev., 2006, 106, 4044–4098.

108 J. Pang, M. Zheng, R. Sun, A. Wang, X. Wang and T. Zhang, Green Chem., 2016, 18, 342–359.

109 J. M. Hollis, F. J. Lovas, P. R. Jewell and L. H. Coudert, ApJ, 2002, 571, L59.

110 Organic Chemistry - Paperback - Jonathan Clayden, Nick Greeves, Stuart Warren - Oxford University Press, //global.oup.com/ukhe/product/organic-chemistry- 9780199270293, (accessed December 21, 2021).

111 J. H. S. Santos, J. T. S. Gomes, M. Benachour, E. B. M. Medeiros, C. A. M. Abreu and N. M. Lima-Filho, Reac Kinet Mech Cat, 2020, 131, 139–151.

112 R. Watanabe, M. Yamauchi, M. Sadakiyo, R. Abe and T. Takeguchi, Energy Environ. Sci., 2015, 8, 1456–1462.

113 B. Liu, L.-M. Liu, X.-F. Lang, H.-Y. Wang, X. Wen (David) Lou and E. S. Aydil, Energy & Environmental Science, 2014, 7, 2592–2597.

Chapter 1

1 H. Chen, T. N. Cong, W. Yang, C. Tan, Y. Li and Y. Ding, Progress in Natural Science, 2009, 19, 291–312.

2 K. A. Striebel, F. R. McLarnon and E. J. Cairns, J. Electrochem. Soc., 1990, 137, 3351.

3 Y. Hori, K. Kikuchi and S. Suzuki, Chem. Lett., 1985, 14, 1695–1698.

4 Y. Hori, H. Wakebe, T. Tsukamoto and O. Koga, Electrochimica Acta, 1994, 39, 1833– 1839.

5 R. Watanabe, M. Yamauchi, M. Sadakiyo, R. Abe and T. Takeguchi, Energy Environ. Sci., 2015, 8, 1456–1462.

6 M. Sadakiyo, S. Hata, X. Cui and M. Yamauchi, Sci Rep, 2017, 7, 17032.

7 T. Fukushima, S. Kitano, S. Hata and M. Yamauchi, Science and Technology of Advanced Materials, 2017, 18, 142–152.

8 M. Sadakiyo, S. Hata, T. Fukushima, G. Juhász and M. Yamauchi, Physical Chemistry Chemical Physics, 2019, 21, 5882–5889.

9 M. Yamauchi, S. Hata, H. Eguchi, S. Kitano, T. Fukushima, M. Higashi, M. Sadakiyo and K. Kato, Catal. Sci. Technol., 2019, 9, 6561–6565.

10 M. Yamauchi, Chem. Lett., 2021, 50, 1901–1908.

11 K. Fukutani, J. Yoshinobu, M. Yamauchi, T. Shima and S. Orimo, Catalysis Letters, , DOI:10.1007/s10562-021-03750-1.

12 E. L. Miller and R. E. Rocheleau, J. Electrochem. Soc., 1997, 144, 3072.

13 A. Salimi, E. Sharifi, A. Noorbakhsh and S. Soltanian, Biophysical Chemistry, 2007, 125, 540–548.

14 M. Le, M. Ren, Z. Zhang, P. T. Sprunger, R. L. Kurtz and J. C. Flake, J. Electrochem. Soc., 2011, 158, E45.

15 J. Yu, J. Low, W. Xiao, P. Zhou and M. Jaroniec, J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 8839– 8842.

16 N. Murakami, Y. Kurihara, T. Tsubota and T. Ohno, J. Phys. Chem. C, 2009, 113, 3062– 3069.

17 C. Liu, A.-Y. Zhang, D.-N. Pei and H.-Q. Yu, Environ. Sci. Technol., 2016, 50, 5234– 5242.

18 W. Tang, A. A. Peterson, A. S. Varela, Z. P. Jovanov, L. Bech, W. J. Durand, S. Dahl, J. K. Nørskov and I. Chorkendorff, Phys. Chem. Chem. Phys., 2011, 14, 76–81.

19 R. Kas, R. Kortlever, A. Milbrat, M. T. M. Koper, G. Mul and J. Baltrusaitis, Physical Chemistry Chemical Physics, 2014, 16, 12194–12201.

20 M. Liu, Y. Pang, B. Zhang, P. De Luna, O. Voznyy, J. Xu, X. Zheng, C. T. Dinh, F. Fan, C. Cao, F. P. G. de Arquer, T. S. Safaei, A. Mepham, A. Klinkova, E. Kumacheva, T. Filleter, D. Sinton, S. O. Kelley and E. H. Sargent, Nature, 2016, 537, 382–386.

21 J. Chen, H. B. Yang, J. Miao, H.-Y. Wang and B. Liu, J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 15310–15318.

22 W.-Q. Wu, H.-S. Rao, Y.-F. Xu, Y.-F. Wang, C.-Y. Su and D.-B. Kuang, Sci Rep, 2013, 3, 1892.

23 Z. Wang, K. Lv, G. Wang, K. Deng and D. Tang, Applied Catalysis B: Environmental, 2010, 100, 378–385.

24 J. S. Chen, Y. L. Tan, C. M. Li, Y. L. Cheah, D. Luan, S. Madhavi, F. Y. C. Boey, L. A. Archer and X. W. Lou, J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 6124–6130.

25 Z. Zhao, Z. Sun, H. Zhao, M. Zheng, P. Du, J. Zhao and H. Fan, J. Mater. Chem., 2012, 22, 21965–21971.

26 H. B. Wu, J. S. Chen, X. W. (David) Lou and H. H. Hng, Nanoscale, 2011, 3, 4082–4084.

27 K. Kato and H. Tanaka, Advances in Physics: X, 2016, 1, 55–80.

28 Y. Kobayashi, A. Muranaka, K. Kato, A. Saeki, T. Tanaka, M. Uchiyama, A. Osuka, T. Aida and T. Sakurai, Chem. Commun., 2021, 57, 1206–1209.

29 B. Aradi, B. Hourahine and Th. Frauenheim, J. Phys. Chem. A, 2007, 111, 5678–5684.

30 M. Elstner, D. Porezag, G. Jungnickel, J. Elsner, M. Haugk, T. Frauenheim, S. Suhai and G. Seifert, Physical Review B, 1998, 58, 7260.

31 G. Dolgonos, B. Aradi, N. H. Moreira and T. Frauenheim, J. Chem. Theory Comput., 2010, 6, 266–278.

32 H. J. Monkhorst and J. D. Pack, Phys. Rev. B, 1976, 13, 5188–5192.

33 Moulder J. F., Chastain J. and King R. C., Handbook of x-ray photoelectron spectroscopy : a reference book of standard spectra for identification and interpretation of XPS data, Physical Electronics, [1995 version]., 1995.

34 Z. Zhao, H. Tan, H. Zhao, D. Li, M. Zheng, P. Du, G. Zhang, D. Qu, Z. Sun and H. Fan, Chemical Communications, 2013, 49, 8958–8960.

35 G. Juhasz, ECS Trans., 2018, 85, 3.

36 K. Shirai, G. Fazio, T. Sugimoto, D. Selli, L. Ferraro, K. Watanabe, M. Haruta, B. Ohtani, H. Kurata, C. Di Valentin and Y. Matsumoto, J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 1415–1422.

37 F. Nunzi, S. Agrawal, A. Selloni and F. De Angelis, J. Chem. Theory Comput., 2015, 11, 635–645.

Chapter 2

1 J. H. Braun, A. Baidins and R. E. Marganski, Progress in Organic Coatings, 1992, 20, 105–138.

2 G. Pfaff and P. Reynders, Chem Rev, 1999, 99, 1963–1982.

3 A. Salvador, M. C. Pascual-Martı́, J. R. Adell, A. Requeni and J. G. March, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2000, 22, 301–306.

4 X. Chen and S. S. Mao, Chem. Rev., 2007, 107, 2891–2959.

5 A. Fujishima and K. Honda, Nature, 1972, 238, 37–38.

6 M. Grätzel, Nature, 2001, 414, 338–344.

7 A. L. Linsebigler, G. Lu and J. T. Yates, Chem. Rev., 1995, 95, 735–758.

8 R. Watanabe, M. Yamauchi, M. Sadakiyo, R. Abe and T. Takeguchi, Energy Environ. Sci., 2015, 8, 1456–1462.

9 M. Yamauchi, S. Hata, H. Eguchi, S. Kitano, T. Fukushima, M. Higashi, M. Sadakiyo and K. Kato, Catalysis Science & Technology, 2019, 9, 6561–6565.

10 T. Fukushima and M. Yamauchi, Chem. Commun., 2019, 55, 14721–14724.

11 J. Pritchard, G. A. Filonenko, R. van Putten, E. J. M. Hensen and E. A. Pidko, Chemical Society Reviews, 2015, 44, 3808–3833.

12 J. H. S. Santos, J. T. S. Gomes, M. Benachour, E. B. M. Medeiros, C. A. M. Abreu and N. M. Lima-Filho, Reac Kinet Mech Cat, 2020, 131, 139–151.

13 C. Liu, A.-Y. Zhang, D.-N. Pei and H.-Q. Yu, Environ. Sci. Technol., 2016, 50, 5234–5242.

14 Z. Han, C. Choi, S. Hong, T.-S. Wu, Y.-L. Soo, Y. Jung, J. Qiu and Z. Sun, Applied Catalysis B: Environmental, 2019, 257, 117896.

15 Z. Zhang, M. Nejib Hedhili, H. Zhu and P. Wang, Physical Chemistry Chemical Physics, 2013, 15, 15637–15644.

16 P. Yan, G. Liu, C. Ding, H. Han, J. Shi, Y. Gan and C. Li, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 3791–3796.

17 H. Pelouchova, P. Janda, J. Weber and L. Kavan, Journal of Electroanalytical Chemistry, 2004, 566, 73–83.

18 G. K. Ramesha, J. F. Brennecke and P. V. Kamat, ACS Catal., 2014, 4, 3249–3254.

19 N. S. Peighambardoust, S. Khameneh Asl, R. Mohammadpour and S. K. Asl, Electrochimica Acta, 2018, 270, 245–255.

20 S. Peng, Y. Li, F. Jiang, G. Lu and S. Li, Chemical Physics Letters, 2004, 398, 235– 239.

21 N. T. Nolan, D. W. Synnott, M. K. Seery, S. J. Hinder, A. Van Wassenhoven and S. C. Pillai, Journal of Hazardous Materials, 2012, 211–212, 88–94.

22 J. Lukáč, M. Klementová, P. Bezdička, S. Bakardjieva, J. Šubrt, L. Szatmáry, Z. Bastl and J. Jirkovský, Applied Catalysis B: Environmental, 2007, 74, 83–91.

23 T. Wu, X. Zhu, Z. Xing, S. Mou, C. Li, Y. Qiao, Q. Liu, Y. Luo, X. Shi, Y. Zhang and X. Sun, Angewandte Chemie International Edition, 2019, 58, 18449–18453.

24 T. Wu, W. Kong, Y. Zhang, Z. Xing, J. Zhao, T. Wang, X. Shi, Y. Luo and X. Sun, Small Methods, 2019, 3, 1900356.

25 K. Kočí, K. Matějů, L. Obalová, S. Krejčíková, Z. Lacný, D. Plachá, L. Čapek, A. Hospodková and O. Šolcová, Applied Catalysis B: Environmental, 2010, 96, 239– 244.

26 B. Liu, L.-M. Liu, X.-F. Lang, H.-Y. Wang, X. Wen (David) Lou and E. S. Aydil, Energy & Environmental Science, 2014, 7, 2592–2597.

27 T. Ohsaka, F. Izumi and Y. Fujiki, Journal of Raman Spectroscopy, 1978, 7, 321–324.

28 M. Šćepanović, M. Grujić-Brojčin, Z. Dohčević-Mitrović and Z. V. Popović, Materials Science Forum, 2006, 518, 101–106.

29 J. C. Parker and R. W. Siegel, Appl. Phys. Lett., 1990, 57, 943–945.

30 I. H. Campbell and P. M. Fauchet, Solid State Communications, 1986, 58, 739–741.

31 J. E. Spanier, R. D. Robinson, F. Zhang, S.-W. Chan and I. P. Herman, Phys. Rev. B, 2001, 64, 245407.

32 M. J. Šćepanović, M. Grujić-Brojčin, Z. D. Dohčević-Mitrović and Z. V. Popović, Appl. Phys. A, 2007, 86, 365–371.

33 Moulder J. F., Chastain J. and King R. C., Handbook of x-ray photoelectron spectroscopy : a reference book of standard spectra for identification and interpretation of XPS data, Physical Electronics, [1995 version]., 1995.

34 J. Yu, X. Zhao and Q. Zhao, Thin Solid Films, 2000, 379, 7–14.

35 J. A. Rotole and P. M. A. Sherwood, Surface Science Spectra, 1998, 5, 18–24.

36 J. Wang, Y. Yu, S. Li, L. Guo, E. Wang and Y. Cao, J. Phys. Chem. C, 2013, 117, 27120–27126.

37 W. Hu, Y. Liu, R. L. Withers, T. J. Frankcombe, L. Norén, A. Snashall, M. Kitchin, P. Smith, B. Gong, H. Chen, J. Schiemer, F. Brink and J. Wong-Leung, Nature Mater, 2013, 12, 821–826.

38 P. C. Angelomé, L. Andrini, M. E. Calvo, F. G. Requejo, S. A. Bilmes and G. J. A. A. Soler-Illia, J. Phys. Chem. C, 2007, 111, 10886–10893.

39 K. S. W. Sing, Pure Appl. Chem., 1985, 57, 603–619.

Chapter 3

1 S. Chu and A. Majumdar, Nature, 2012, 488, 294–303.

2 P. J. Taroni, I. Hoces, N. Stingelin, M. Heeney and E. Bilotti, Israel Journal of Chemistry, 2014, 54, 534–552.

3 O. Bubnova, Z. U. Khan, A. Malti, S. Braun, M. Fahlman, M. Berggren and X. Crispin, Nature Mater, 2011, 10, 429–433.

4 N. Toshima, Synthetic Metals, 2017, 225, 3–21.

5 T. I. Quickenden and Y. Mua, J. Electrochem. Soc., 1995, 142, 3985.

6 M. F. Dupont, D. R. MacFarlane and J. M. Pringle, Chemical Communications, 2017, 53, 6288–6302.

7 R. Hu, B. A. Cola, N. Haram, J. N. Barisci, S. Lee, S. Stoughton, G. Wallace, C. Too, M. Thomas, A. Gestos, M. E. dela Cruz, J. P. Ferraris, A. A. Zakhidov and R. H. Baughman, Nano Lett., 2010, 10, 838–846.

8 T. J. Abraham, D. R. MacFarlane and J. M. Pringle, Chemical Communications, 2011, 47, 6260–6262.

9 T. J. Abraham, D. R. MacFarlane and J. M. Pringle, Energy & Environmental Science, 2013, 6, 2639–2645.

10 D. Midgley, Analyst, 1984, 109, 445–452.

11 H. Zhou and P. Liu, ACS Appl. Energy Mater., 2018, 1, 1424–1428.

12 J. Duan, G. Feng, B. Yu, J. Li, M. Chen, P. Yang, J. Feng, K. Liu and J. Zhou, Nat Commun, 2018, 9, 5146.

13 R. Watanabe, M. Yamauchi, M. Sadakiyo, R. Abe and T. Takeguchi, Energy & Environmental Science, 2015, 8, 1456–1462.

14 T. Fukushima, S. Kitano, S. Hata and M. Yamauchi, Science and Technology of Advanced Materials, 2017, 18, 142–152.

15 M. Sadakiyo, S. Hata, X. Cui and M. Yamauchi, Sci Rep, 2017, 7, 17032.

16 T. Fukushima, M. Higashi, S. Kitano, T. Sugiyama and M. Yamauchi, Catalysis Today, 2020, 351, 12–20.

17 M. Sadakiyo, S. Hata, T. Fukushima, G. Juhász and M. Yamauchi, Physical Chemistry Chemical Physics, 2019, 21, 5882–5889.

18 T. Fukushima and M. Yamauchi, Chemical Communications, 2019, 55, 14721–14724.

19 T. I. Quickenden and C. F. Vernon, Solar Energy, 1986, 36, 63–72.

20 Y. Oshida, Bioscience and Bioengineering of Titanium Materials, Elsevier, 2010.

21 G. Kresse and J. Hafner, Phys. Rev. B, 1993, 47, 558–561.

22 G. Kresse and J. Furthmüller, Phys. Rev. B, 1996, 54, 11169–11186.

23 G. Kresse and J. Furthmüller, Computational Materials Science, 1996, 6, 15–50.

24 P. E. Blöchl, Phys. Rev. B, 1994, 50, 17953–17979.

25 Z. Hu and H. Metiu, J. Phys. Chem. C, 2011, 115, 5841–5845.

26 J. K. Burdett, T. Hughbanks, G. J. Miller, J. W. Richardson and J. V. Smith, J. Am. Chem. Soc., 1987, 109, 3639–3646.

27 K. Bourikas, C. Kordulis and A. Lycourghiotis, Chem. Rev., 2014, 114, 9754–9823.

28 K. Mathew, R. Sundararaman, K. Letchworth-Weaver, T. A. Arias and R. G. Hennig, J. Chem. Phys., 2014, 140, 084106.

29 K. Mathew, V. S. C. Kolluru, S. Mula, S. N. Steinmann and R. G. Hennig, J. Chem. Phys., 2019, 151, 234101.

30 S. C. Moldoveanu and V. David, in Essentials in Modern HPLC Separations, eds. S. C. Moldoveanu and V. David, Elsevier, 2013, pp. 363–447.

31 B. B. Owen, R. C. Miller, C. E. Milner and H. L. Cogan, J. Phys. Chem., 1961, 65, 2065– 2070.

32 R. A. Alberty, Archives of Biochemistry and Biophysics, 1998, 353, 116–130.

33 N. Ben-Tal, B. Honig, C. K. Bagdassarian and A. Ben-Shaul, Biophysical Journal, 2000, 79, 1180–1187.

34 P. Ren, J. Chun, D. G. Thomas, M. J. Schnieders, M. Marucho, J. Zhang and N. A. Baker, Quarterly Reviews of Biophysics, 2012, 45, 427–491.

35 J. Zhang, H. Zhang, T. Wu, Q. Wang and D. van der Spoel, J. Chem. Theory Comput., 2017, 13, 1034–1043.

36 H. Zhang, T. Tan and D. van der Spoel, J. Chem. Theory Comput., 2015, 11, 5103–5113.

37 C. Pierce and R. N. Smith, The Journal of Physical Chemistry, 1950, 54, 795–803.

参考文献をもっと見る

全国の大学の
卒論・修論・学位論文

一発検索!

この論文の関連論文を見る