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2013년 5월 11일 토요일
흡착기술의 산업응용 핸드북
序章 吸着技術とは
1. 吸着とは
2. 吸着のメカニズム
2.1 気相吸着
2.2 液相吸着
3. 吸着材の分類
第1章 吸着現象の応用事例
1. 吸着材
a) 炭素系
1. 概論
b) シリカ系
1. シリカ系吸着剤
2. シリカゲルの製造法
2.1 珪酸ソーダ
2.2 酸による分解
2.3 ゲル化
2.4 水熱処理と乾燥
2.5 細孔径制御
3. シリカゲルの物性と吸着特性
3.1 シリカゲルの物性
3.2 吸着特性から見た用途
4. シリカゲルの選択吸着性能
4.1 シリカゲルの表面
4.2 シリカゲルの表面シラノール基と液体クロマトグラフィー
5. 吸着剤の劣化
6. まとめ
c) ゼオライト系
1. ゼオライトについて
2. ゼオライトを用いた分離技術
3. ゼオライトによる調湿効果
4. おわりに
d) 金属錯体を用いた新規ガス吸着材
1. はじめに
2. 金属錯体
2.1 {CuSiF6(4,4-bipyridine)2}n1
2.2 {Zn2(p-(OOC-Ph-COO))2}n
2.3 {Zn4(O)(p-(OOC-Ph-COO))3}n
2.4 {Cu2(pzdc)2(L)}n (pzdc=pyrazine-2,3-dicarboxylate:L=a pilarligand)
2.5 {Cu3(1,3,5-C6H3(COOH)3)2}n
3. 天然ガス吸着貯蔵
4. 金属錯体の合成法,構造および物性評価
4.1 二次元ジカルボン酸銅錯体(Square Plane Structure)
4.2 三次元ジカルボン酸銅錯体(Octahedral Structure)
4.3 外場応答型金属錯体
5. 最後に
e) イオンふるい材料
1. はじめに
2. イオン鋳型反応によるイオンふるい吸着剤の合成
3. イオンふるい作用
4. 細孔径の評価と応用
2. 産業における応用事例
a) 水処理
1. はじめに
2. 活性炭の種類
3. 上水・用水処理
3.1 異臭味除去
3.2 消毒副生成物の低減
3.3 残留塩素の除去
4. 水・廃水処理
4.1 工場排水処理
4.2 し尿処理,ゴミ埋立地浸出水処理
4.3 下水高度処理
b) 液体の回収・除去
1. 下水処理水の高度処理事例
1.1 修景用水としての高度処理事例
1.2 工業用水等としての高度処理検討事例
2. ボイラブロー水からの水回収システムの開発事例
2.1 ヒドラジンの分解機構
2.2 水回収システムのフローと回収水の目標値
2.3 活性炭によるヒドラジン処理結果
2.4 UF(Ultrafiltration)膜処理結果
3. 醸造工場排水の再利用事例
4. 研究所排水の再利用事例
c) 天然ゼオライトを用いた海水からの農業用栽培用水の製造
1. はじめに
2. 天然ゼオライトによる海水の改質
3. 二段階による農業用水製造プロセス
4. おわりに
d)火力発電所の海水温排水からのリチウム採取技術
1. はじめに
2. リチウム吸着システムの流動状態とリチウム吸着量
2.1 リチウム吸着システムの概念図
2.2 模型実験によるリチウム吸着の確認
3. リチウム採取の実用化を目指したパイロットプラント
3.1 火力発電所内リチウム採取システムの基本構想
3.2 パイロットプラントの運転によるリチウム採取システムの検証
e) 貴金属回収
1. 活性炭による金回収事例
1.1 従来の金採取法(水銀アマルガム法)
1.2 近年の金採取法(青化法)
1.3 吸着剤(活性炭)使用する金採取法(カーボン・イン・パルプ法)
2. その他の貴金属回収事例
f) ガスの除外
1. 緒言
2. 大容量排ガス処理用活性炭
3. プロセスと主要機器
3.1 概要
3.2 吸着反応塔
3.3 再生塔
3.4 活性炭移送システム
3.5 副生品回収システム
4. 脱硫・脱硝反応
4.1 吸着反応塔での反応
4.2 再生塔内での反応
4.3 脱硝反応の応用例
5. その他の有害物質の除去
6. おわりに
g) 脱臭技術
1. 脱臭技術の概観
2. 臭気の評価方法および規制値
3. 臭気の評価方法および規制値の問題点
4. 悪臭物質の特性と吸着
5. まとめ
h) 悪臭防止
1. はじめに
1.1 においとは
1.2 悪臭とは
2. 臭気対策の(最近の)動向
2.1 悪臭防止法とその排出基準
2.2 VOC(Volatile Organic-Compounds)規制
3. 脱臭方法の概要
4. 吸着法による脱臭
4.1 吸着剤
4.2 活性炭による吸着・脱臭
4.3 添着活性炭による脱臭
4.4 悪臭物質の吸着性(平衡吸着量)
4.5 脱臭における設計手法
5. おわりに
i) 吸着剤による脱臭事例
1. はじめに
2. 脱臭に用いられる吸着剤の概要
2.1 活性炭(一般炭・無添着炭)
2.2 酸性ガス用添着活性炭
2.3 塩基性ガス用添着活性炭
2.4 中性ガス用添着活性炭
2.5 成分同時除去用特殊添着活性炭
2.6 その他
3. 吸着法による脱臭技術(脱臭設備)の概要
4. 事例紹介
4.1 脱臭用活性炭
4.2 固定床交換式簡易型脱臭装置
4.3 その他の簡易型脱臭装置
5. 脱臭設備の設計例
6. おわりに
j) 活性炭による溶剤回収
1. はじめに
2. 溶剤回収用活性炭に求められる吸着特性
2.1 溶剤回収用活性炭に求められる特性
2.2 耐摩耗性(硬さ)と耐薬品性
2.3 有効吸着量
2.4 触媒性
2.5 発火点
3. 実際の溶剤回収装置例
3.1 溶剤回収装置の概略
3.2 操作上の注意点
3.3 活性炭の劣化と再生
4. さいごに
k) 炭素材によるPSA技術
1. はじめに
2. 活性炭のナノ構造
3. 分子篩活性炭
3.1 はじめに
3.2 活性炭と分子篩炭
3.3 分子篩炭の製造方法
3.4 分子篩炭の応用
l) 吸着ヒートポンプ
1. はじめに
2. 密閉式吸着ヒートポンプ
3. 開放系吸着ヒートポンプ
3.1 HSA構成
3.2 冷却特性評価に用いたシリカゲルの物性および充填層による冷熱生成確認操作
3.3 各種シリカゲルの脱着冷却特性
3.4 ハニカムローター型吸着機によるHSAシステムの稼働特性
4. おわりに
m) ハニカムロータの応用(熱交換器とその他)
1. 全熱交換器
1.1 全熱交換器の原理と構造
1.2 全熱交換器ロータ
1.3 用途及び導入事例
2. ハニカムロータ除湿機(デシカント除湿機)
2.1 吸着式ハニカム除湿ロータの種類
2.2 原理と構造
2.3 用途に応じた各種フローの例
2.4 用途及び導入事例
3. デシカント空調機
3.1 デシカント空調機の装置概要と原理
3.2 用途及び導入事例
4. ハニカムロータ型溶剤(VOC)濃縮装置
4.1 VOC濃縮装置とシステム構成
4.2 VOC濃縮ロータハニカム
4.3 用途及び導入事例
n) 吸着剤を用いたガス貯蔵システム
1. はじめに
2. メタン吸着材および吸着貯蔵システムの開発
2.1 吸着式貯蔵とは
2.2 メタン吸着材
2.3 吸着式ガス貯蔵方式
2.4 従来貯蔵法(低圧式貯蔵方式)との比較検討によるフィジビリティースタディー
3. 吸着式ガス貯蔵の導入事例
3.1 天然ガスへの適用事例
3.2 吸着式ガスホルダーのFeasibility Study
3.3 分離型二塔式貯蔵装置を用いた新しい天然ガスの吸着貯蔵方法
3.4 天然ガスの繰り返し吸着特性
3.5 結果および考察
4. 下水処理場からバイオガスへの適用
4.1 家畜糞尿から発生するバイオガスへの適用
5. 吸着式メタン貯蔵装置
5.1 吸着式メタン貯蔵装置
5.2 吸着式ガス車両
6. 総括
o) 石油備蓄
1. はじめに
2. 石油精製廃水処理
2.1 活性炭のCOD低減機能
3. 特殊活性炭による原油中の微量水銀吸着
3.1 特開平9-40971号特許
3.2 特開平9-221684号特許
3.3 特開平10-72588号特許
p) 同位体分離
1. 同位体の用途とその製造法
2. 気相吸着における同位体効果
2.1 水素同位体の分離
2.2 水素同位体よりも質量が大きい同位体分子の分離
q) 化学交換法によるリチウム,ホウ素同位体の分離
1. はじめに
2. 化学交換法の原理と適用
2.1ホウ素同位体の場合
2.2 リチウム同位体の場合
3. ホウ素同位体の配位子交換による分離
3.1 ホウ素同位体分離用のリガンド
3.2 ホウ素同位体分離のpH依存性
3.3 ホウ素同位体のカラム分離
4. リチウム同位体の分離
4.1 リチウム同位体の分離剤
4.2 リチウム同位体のカラム分離
5. 今後の解決すべき課題
r) 光触媒
1. 光触媒と光触媒反応
2. 光触媒と吸着
3. 吸着材と複合化された光触媒
4. 吸着材と複合化された光触媒に関する研究事例
5. 光触媒と吸着材との複合化
5.1 光触媒とシリカゲルとの複合化
5.2 光触媒とアパタイトとの複合化
5.3 光触媒と活性炭との複合化
6. まとめ
S) 電気二重層キャパシタ
1. はじめに
2. 電気二重層キャパシタ(EDLC)と他の蓄電デバイスとの比較
2.1 充放電寿命
2.2 エネルギー密度
2.3 充電時間
2.4 使用温度範囲
3. EDLCに使用される活性炭の製法
3.1 ガス賦活
3.2 薬品(アルカリ)賦活
3.3 第1反応領域,反応温度100～350℃
3.4 第2反応領域,反応温度350～700℃
4. EDLCに適した活性炭性能
5. EDLC用活性炭の最近の動向
6. EDLCの実用例
t) 薬品
1. はじめに
2. 特許事例紹介
2.1 特開平10-70993号特許
2.2 特開2002-233398号特許
2.3 特開2006-63004号特許
2.4 特開2006-238773号特許
2.5 特開2006-316025号特許
2.6 その他の事例
u) クリーニング排水処理装置
1. はじめに
2. ドライクリーニング排水
3. 処理方法
3.1 曝気法
3.2 気相での活性炭吸着法
3.3 液相での活性炭吸着法
4. 装置の仕様
5. 装置の構成
5.1 水分離槽
5.2 高分子吸着槽
5.3 調整槽
5.4 曝気槽
5.5 気相吸着槽
5.6 液相吸着槽
6. 実証実験結果
6.1 原水及び調整槽,曝気槽の水質
6.2 液相吸着槽の水質
6.3 気相吸着槽
7. おわりに
第2章 吸着現象の基盤技術
1. 応用事例における基盤技術
a) ロータ型空調技術
1. 吸着材ローター
2. ローター回転式除湿機
3. 吸着式デシカント空調プロセス
3.1 装置構成と空調原理
3.2 低温度再生
4. 水蒸気吸着材
4.1 汎用吸着材
4.2 除湿用吸着材の開発動向
5. 吸着材ローターの数学モデルと数値解析例
5.1 記号および略号
5.2 数学モデル
5.3 数値解析例:吸着等温線形状の影響
b) VOC回収技術
1. はじめに
2. 吸着法によるVOC回収技術の現況
2.1 加熱スイングPSA方式
2.2 圧力スイングPSA方式
2.3 繊維状活性炭方式
2.4 ハニカム方式
2.5 流動床方式
3. 吸着法によるVOC回収技術の今後の課題
c) 濃縮・精製技術
1. はじめに
2. 吸着装置の分類
3. 吸着装置の選定と設計
3.1 プロセスガス技術
3.2 水素の精製
3.3 天然ガスの脱湿と脱酸
4. 脱水技術
4.1 はじめに
4.2 吸着剤の種類とその特性
4.3 除湿・脱湿操作
d) 天然ガスの精製
1. 天然ガスについて
2. 天然ガスの精製工程
3. 脱炭酸・脱硫・脱水
4. 脱水銀
5. 都市ガス中の付臭剤
6. 合成天然ガスの精製
7. GTL(Gas to Liquid)
e) アフィニティクロマトグラフィー用充填材
1. アフィニティクロマトグラフィーとバイオ生産物分離
2. アフィニティリガンドの選択
3. アフィニティクロマトグラフィー操作
4. アフィニティクロマトグラフィー担体
5. 目的物質吸着時の拡散抵抗の小さい担体
f) バイオセンサー
1. バイオセンサーとは?
2. バイオセンサーの作製・利用と吸脱着現象
3. バイオセンサー作製とタンパク質吸着
4. 免疫測定における非特異吸着の抑制
5. 吸着現象を利用したバイオセンサーの高感度化
6. まとめ
g) 吸着プラントの設計
1. 吸着プラント設計のための基本事項
1.1 活性炭吸着除去に関与する因子
1.2 吸着平衡と吸着速度
1.3 プラント設計のためのモデル式
1.4 相似律を利用した固定層吸着過程の迅速評価
1.5 代替指標による計測困難な諸成分の破過予測
1.6 吸着プロセスと他プロセスとの連携
1.7 吸着プラントの一般的諸元
2. 産業における応用事例
a) ダイオキシン
1. ダイオキシン類
2. ダイオキシン類除去用活性炭
3. 粉末活性炭吹き込み法
4. 活性炭吸着塔
5. おわりに
b) 環境ホルモンの概要
1. 環境ホルモンの概要
1.1 内分泌撹乱作用のある物質の例
1.2 環境ホルモンの検出方法
1.3 環境ホルモンの除去方法
c) 極微量の健康リスク要因物質の選択的除去技術
1. はじめに
2. 主な健康リスク要因とそのリスク削減
3. 有害な多原子イオンあるいは分子の選択的認識・捕捉
3.1 多原子陰イオンの選択的認識・捕捉
3.2 有害多原子陽イオンの選択的認識・捕捉
3.3 有害有機分子の選択的認識・捕捉
4. 実用化の技術課題
5. おわりに
d) 浄水器
1. 概要
2. おいしい水の要件
3. 浄水器の種類
3.1 蛇口直結型
3.2 据置型
3.3 ビルトイン型
3.4 ポット・ピッチャー型
4. 浄水器の浄水機構
5. 浄水器に使用される活性炭
5.1 粒状活性炭
5.2 繊維状活性炭
6. 活性炭処理
6.1 残留塩素除去
6.2 トリハロメタン除去
6.3 異臭味除去
第3章 基礎理論
1. 吸着現象の基礎
1. 気相吸着
1.1 蒸気と超臨界気体
1.2 物理吸着と化学吸着
1.3 物理吸着
1.4 ミクロ細孔への蒸気吸着
1.5 メソ細孔への蒸気吸着
1.6 マクロ細孔あるいは平坦表面への蒸気吸着
1.7 化学吸着
1.8 高圧吸着
2. 液相吸着
2. 空気分離
1. 空気分離のための吸着剤
1.1 ゼオライトモレキュラシーブ(ZMS)
1.2 分子ふるい炭素(CMS)
2. PSAの概要と短サイクル時間近似の考え方
2.1 PSAの概要
2.2 PSAの各種型式
2.3 短サイクル時間近似の概念
2.4 吸着速度式
3. 空気分離PSAの設計
3.1 基礎方程式
3.2 物質収支式の解法
3.3 速度式の解法
3.4 計算例
4. 合成ゼオライト(ZMS)を用いた空気分離
4.1 ZMSによる酸素濃縮
4.2 ZMSによる窒素濃縮
4.3 ZMS吸着塔の所要高さ
5. 分子ふるい炭素(CMS)を用いた空気分離
5.1 CMSによる窒素濃縮
5.2 CMSによる酸素濃縮
5.3 CMS吸着塔の所要高さ
6. CMS塔とZMS塔の組み合わせによる改善
7. あとがき
3. 電気化学吸着
1. はじめに
2. 電気化学吸着の基礎
2.1 ファラデー過程と非ファラデー過程
2.2 非ファラデー過程における吸着
2.3 ファラデー過程における吸着
3. 電気二重層キャパシタ
3.1 電気二重層キャパシタの原理と特徴
3.2 電気二重層キャパシタの種類
3.3 電気二重層キャパシタ用炭素材料
第4章 吸着操作における異常現象と対策
1. 液相吸着におけるクレーム事例対策
1. 総論
2. クレーム事例と対策
2.1 活性炭処理水pHの異常上昇
2.2 炭層の微生物障害(その1)
2.3 炭層の微生物障害(その2)
2.4 金属腐食
2.5 その他の障害事例
2. 気相吸着における異常現象と対策
a) 活性炭の災害とその対策
1. はじめに
2. 活性炭に関する災害事例
3. 活性炭の危険物性
3.1 発火の危険性
3.2 爆発の危険性
3.3 中毒の危険性
3.4 酸欠の危険性
3.5 かび,菌の危険性
3.6 装置腐蝕の危険性
4. 気相用途での事故例
4.1 溶剤回収塔の発火事故 原因と対策
4.2 輸送中の発火事故 原因と対策
4.3 ハロゲン化合物添着炭のダンパー腐蝕 原因と対策
5. おわりに
b) 防毒マスク
1. 防毒マスクの用途と機能
1.1 防毒マスクの主な用途
1.2 防毒マスクが対象とする有毒ガスの種類と吸収缶の種類
1.3 化学物質の空気中濃度による有害性の指標
2. 呼吸用保護具としての防毒マスクの特性
2.1 ろ過式呼吸用保護具としての特性
2.2 防毒マスクの構造と機能
2.3 吸収缶の構造と性能
2.4 吸収缶の規格と試験条件
3. 特殊用途の防毒マスク
第5章 特許情報から見た用途の拡大
1. 吸着and半導体
2. 吸着andウェハ
3. 吸着and基板and洗浄
4. 吸着andエレクトロニクス
5. 吸着and電池
6. 吸着andキャパシタ
7. 吸着and食品
8. 吸着and貴金属
9. 吸着and薬剤
10. 吸着and医療
11. 吸着and車
2012년 8월 1일 수요일
2012년 7월 25일 수요일
Discotic Ionic Liquid Crystals of Triphenylene as Dispersants for Orienting Single-Walled Carbon Nanotubes
저의 첫 오리지날 논문 (리뷰포함 두번째 논문)이 나와서 공유합니다.
앙게반테 이번 이슈 VIP 및 백카버로 선정되기도 했습니다.
Abstract
Triphenylene-based discotic ionic liquid crystals (ILCs) with six imidazolium ion pendants can disperse
pristine single-walled carbon nanotubes (SWNTs). When the ILC is columnarly assembled, doping with SWNTs results in macroscopic homeotropic columnar orientation. Combination of shear and annealing treatments gives rise to three different orientation states, which determine the anisotropy of electrical conduction.
초록 (한국말로 해본적이 없어서 어색하므로 왠만하면 영어버전을 읽으세요 -0-;;)
이미다졸리움 이온을 말단에 보유한 트리페닐린 원반형 이온 액정은 단층형 탄소나노튜브를 매우 효과적으로 분산시킬 수 있다. 액정 분자들이 칼럼을 이루며 조직화 할 때 탄소나노튜브가 도핑되면, 액정분자들은 기반에 대해 수직으로 배향한다. 또한 간단한 열처리와 전단응력을 통해 탄소나노튜브의 배열 역시 제어할 수 있으며, 이는 이방성의 전기전도도 재료를 만드는데 활용될 수 있다.
2012년 7월 4일 수요일
메탄발효소화액의 액비이용매뉴얼
メタン発酵消化液の液肥利用マニュアル-廃棄物処理から地域資源循環システムへの転換に向けて（메탄발효소화액의 액비이용 매뉴얼-폐기물처리에서 지역자원순환시스템으로의 전환을 향해)
-岩下幸司・岩田将栄 著
-社団法人 地域資源循環技術センター(JARUS)
-출판년도 : 2010
서론
1. 농촌지역에 메탄발효액비를 보급하기 위한 과제과 대응
2. 용어의 정의와 대상범위
2.1 메탄발효액비
2.2 대상으로 하는 기술, 수법의 범위
2.3 대상으로 하는 작물의 범위
2.4 주요 원료 (오니, 분뇨, 음식쓰레기, 가축배설물)
2.5 기타 용어과 단위
제1장
1. 메탄발효와 소화액
1.1 메탄발효란
1.2 메탄발효소화액이란
2. 메탄발효액비의 농지환원의 현황
2.1 논과 밭에의 시용사례
3. 메탄발효시스템의 부류와 JARUS가 목표로 하는 자원순환의 형태
3.1 메탄발효시스템의 분류
3.2 JARUS가 목표로하는 자원순환의 형태
제2장 메탄발효액비의 농지이용의 의의
1. 국가 및 광역권 단위의 효과
1.1 지구온난화 방지 및 자원고갈에의 대응
1.2 순환형사회의 형성
1.3 바이오매스활용의 추진
1.4 농정의 관점에서의 의의
1.5 질소수지의 개선
2. "지방자치제"에 있어서의 장점
2.1 쓰레기 소각과 자원화의 경제비교
2.2 농업집락배수오니의 처분비경감
2.3 메탄발효소화액의 "처리"와 "액비이용"의 경제비교
3. 지역농정 및 농가에 있어서의 장점
3.1 퇴비와 메탄발효액비퇴비의 적절한 조합
3.2 경종농가에의 장점
3.3 축산농가에의 장점
제3장 메탄발효액비의 비료효과와 시비설계수법
1. 메탄발효액비의 비료성분
1.1 각지의 메탄발효액비의 성분조사
1.2 질소
1.3 인, 칼륨
1.4 원료와 비료성분
2. 시비기준
2.1 기본적인 생각
2.2 질소를 기준으로 하는 방법
2.3 칼륨을 기준으로 하는 방법
2.4 메탄발효액비성분에 입각한 시비방법
2.5 각지구의 시용기준의 예
3. 메탄발효액비의 품질관리
3.1 액비의 성분의 안정성
3.2 오니비료의 안전관리
3.3 기타 우려 물질의 안전관리
4. 토양관리
4.1 토양의 모니터링
4.2 질소에 의한 지하수오염
5. 액비이용 관점에서 최적인 메탄발효시설
제4장 메탄발효액비의 시용수법
1. 목초지에서의 시용수법의 개요
1.1 액비살포기(slurry spreader) 등
1.2 비배(肥培)관개시설(목초지)
2. 논에서의 시용수법
2.1 개량형 분뇨살포기
2.2 바큠로리등에 의한 붓기 수법
2.3 논의 비배관개시설 (개발, 실증단계의 시설)
3. 밭에서의 시용수법
3.1 개량형 액비살포기
3.2 고랑시용수법
3.3 밭 전용 마이크로 관개튜브의 이용
4. 메탄발효액비의 시용계획
4.1 선행지구의 년간시용계획의 예
4.2 년간 액비시용계획의 시뮬레이션(미야자키현, 아이치현)
제5장 메탄발효액비를 포함한 바이오매스활용계획 및 보급수법
1. 시읍면등의 역할과 체제정비
1.1 시읍면등의 역할과 특징
1.2 계획주체가 되는 시읍면의 체제정비
2. 지역에서 각 주체의 역할
2.1 농업인단체
2.2 농업관련단체
2.3 농촌커뮤니티
2.4 NPO
2.5 민간기업 등
3. 계획권역의 설정과 시설의 건설계획
3.1 바이오매스활용시설의 특징
3.2 계획권역의 설정
3.3 시설의 건설계획
4. "사회기술"의 개념을 채용한 사업의 추진
4.1 사회기술이란
4.2 전체의 조감과 지식의 동원
4.3 문제해결을 위한 발상
4.4 사회가술의 적용 예
5. 사업계획, 실시계획에서의 구체적인 작업
5.1 원료의 검토 (폐기물로부터의 전환)
5.2 액비이용에 대한 검토
5.3 농정, 지역계획에 관한 검토
제6장 농촌의 지역자원순환구축에 대한 시점
1. 바이오매스활용에 대한 기본적인 시점
2. 폐기물처리에서 탈소각으로
3. 우리나라의 전통을 배운다
4. 왜, 분뇨나 슬러지가 순환되지 않는가
5. 매크로적인 시점에서 본 적절한 자원순환의 확립
6. 지역의 협동에 의한 순환형사회의 구축
2012년 7월 2일 월요일
광화학반응에 수반된 전자이동 메커니즘에 대한 고찰
이하 JST press 기사인용 (원문은 여기)
고에너지가속기연구기구(KEK) 물질구조과학연구소의 사토우토쿠시 연구원, 노카와슌스케 준교수, 아다치신이치 교수, 대학이용기관법인 자연과학연구기구 분자과학연구소의 후지이히로시 준교수, 동경공업대학 대학원이공학연구과의 고시하라신야 교수의 연구팀은 100억분의 1초의 분해능으로, 태양전지나 광촉매의 기초반응에서 전자이동의 메커니즘을 해명하였다. 광에너지를 화학에너지로 변환하는 소과정의 해명은 앞으로의 재료개발에 유익한 정보가 될것으로 보인다.
본연구에서 이용한 pump-probe법에의한 시간분해 x선흡수분광측정은, 광조사로인해 일어난 화학반응과정에서의 전자이동이나, 그에 수반된 분자구조의 변화를 관측 가능하게 해준다. 이 방법을 통해, 색소증감태양전지, 광촉매, 유기EL등의 디바이스가 실제 작동하는 모습을 관측하는것이 가능하므로, 고효율화등을 도모할수 있을 것으로 기대된다.
본 연구의 성과는 미국화학회잡지 the journal of physical chemistry C 온라인판에 게재될 예정이다.
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전자이동에의한 구조변화의 개념도
전자가 그림중의 중심에 있는 루테늄 (녹색)으로 부터 배위하고 있는 dipyridine분자로 이동하여, 그 전자가 dipyridine사이를 hopping 하고 있음.
논문명: Coordination and Electronic Structure of Ruthenium(II)-tris -2,2’-Bipyridine in the Triplet Metal-to-Ligand Charge Transfer Excited State Observed by Picosecond Time-Resolved Ru K-edge XAFS |
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