大阪大学 大学院工学研究科 環境・エネルギー工学専攻
環境エネルギー材料工学領域
Future Resource, Energy, and Eco materials

電気化学エネルギー変換材料の開発

酸化物ナノホールアレイ

現在、太陽電池、燃料電池、光触媒などの次世代エネルギー源について研究を行っています。特に山中研究室では、シリコンに変わる化合物系太陽電池材料、燃料電池用白金代替触媒、新規光触媒材料の探索を行っており、電気化学測定を通してその性能の評価なども行っています。

光触媒とは?

光触媒の有害物質分解機構

光触媒とは、太陽から降り注がれる光エネルギーを化学エネルギーに変換することで、水からの水素製造や揮発性有機化合物の分解などができる材料です。山中研究室では、光電気化学測定などを行うことで新規光触媒材料の探索を行っています。

研究成果

Zr系酸化物

ZrO2は、高い光触媒活性を持つことで知られていますが、バンドギャップエネルギーが大きすぎるために有用な光触媒とはいえません。そこで、Zrの一部のサイトをほかの元素と置換することでバンド構造を変化させて、よい光触媒材料の模索を行っています。

研究成果

酸化物ナノホールアレイ

酸化物ナノホールアレイ

陽極酸化アルミナ(アルマイト)は、微細な穴を持つナノ構造体として知られています。山中研究室では、LPD法を用いることで、たった一回の反応で陽極酸化アルミナの構造をほかの材料に転写する方法を開発しました。現在では、TiO2,SnO2, FeOOH, In2O3などの酸化物でナノホールアレイの作製に成功しています。

研究成果

次世代太陽電池の開発

タンデム型湿式太陽電池

二種類の異なるバンド構造を持つ半導体とそのバンド構造に対応したレドックス溶液を組み合わせることにより、太陽光を無駄なく使う高効率の太陽電池ができます。現在は、その構造に適した半導体材料を模索しています。

研究成果