発明者

荒添 弘樹、宮島 大吾、相田 卓三（創発ソフトマター機能研究グループ）

背景

真の循環型社会の実現には、これまで希少元素に頼ってきた機能を地球上に豊富に存在するユビキタス元素で実現することが不可欠です。グラフィティック・カーボンナイトライド－Graphitic Carbon Nitride(g-C₃N₄)は、水素、炭素、窒素のユビキタス元素からなるメタルフリー光触媒であり、水の分解、有機物除去、センサーなどの特性を持つことから、近年非常に注目を浴びている材料です。しかしg-C₃N₄は溶媒に溶けない粉末であり、g-C₃N₄シートの配向が制御された薄膜は一切報告がありませんでした。

概要

グアニジン炭酸塩を用いた蒸着重合という手法を用いて、g-C₃N₄ シートが基材に対して平行に配向した薄膜の開発に成功しました。 ガラス、透明電極、シリコンウェハー、炭素材料に直接薄膜を作成することが可能であり、光触媒として機能します。さらに g-C₃N₄ は半導体特性を有するので、薄膜にすることで粉末状では困難であったデバイス材料への展開も期待できます。

利点

• 毒性が低く、豊富に存在し、破格に安い原料
• 真空装置、特別な技術を必要とせず、誰でもできる簡便さ
• 大面積に作成可能

応用

• 水素製造用光触媒
• 光触媒コーティング
• デバイス材料

文献情報

• 1.PCT/JP2013/84543
• 2.Wang, X; Maeda, K.; Thomas, A.; Takanabe, K.; Xin, G.; Carlsson, J. M.; Domen, K.; Antonietti, M. Nature Mater. 2009, 5, 76-80.

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