課題番号：

JPMXP1223MS5043

実施機関：

自然科学研究機構

要約

チタン酸ストロンチウム（SrTiO3）微粒子は、アルミニウムカチオン（Al3+）をドーピングすることで、純水を量子収率96%で全分解する高活性な半導体光触媒材料である。申請者らはSrTiO3単結晶の（110）,（111）,（100）結晶基板にAl3+をドーピングして水分解光触媒モデルを構築し、表面反応のメカニズム解明を進めている。原子間力顕微鏡（AFM）による表面形状観察によって、ドーピングしていないSrTiO3（110）結晶を水中で紫外光照射すると結晶表面のエッチング（光腐食）が発生し、Al3+ドーピングによって光腐食が抑制されることを見いだした。AFMで観測した形状像は化学組成の情報をもたないので、エックス線光電子分光（設備ID：MS-213）によって光腐食後の表面組成を分析した。
信光社から購入したSrTiO3（110）結晶（5 mm角）を大気中焼成し、塩酸でpH = 1に調整したFeCl3水溶液（濃度 10 mmol l-1）に浸漬して水銀キセノンランプ光を4時間照射して光腐食を発生させた。光照射によって深さ2 nm程度の溝が結晶面に生じたことをAFM計測で確認した。この結晶を水洗してScienta光電子分光装置に挿入し、単色化したAl Kaエックス線を励起源として光電子スペクトルを測定した。