OEM, Yoshikawa Hiroyuki, 국립 선진 산업 과학 기술 연구소 (이하 AIST "), 환경 관리 기술 연구 부서 [하라다 아키라 (Harada Akira) 회장], Mitsuru Research Group [Matsuzawa Sadao의 회장], Daiko Yoshihisa (이전의 공동 연구자) X-ray Quantum Dynamics Research Group의 X-ray Quantum Dynamics Research Division의 Quantum Beam Applied Research Division의 X-ray Quantum Dynamics Research Group의 Tamura Kazuhisa와 협력하여 Quantum Beam Applied Research Division의 Quantum Beam Applied Research Division의 Tamura Kazuhisa 연구원Silent Light시설의 조용한 빛 -8X-ray조사타이타늄 바카라 규칙물은 광촉매입니다이것은 처음으로 효과가 있음을 확인했습니다
바카라 규칙 티타늄 광촉매는 자외선에 노출 될 때 표면에 흡착 된 유기물과 물을 바카라 규칙 및 분해합니다 이 기능을 사용하여 탈취, 항균 및 방해와 같은 환경 정제 기술이 점점 더 실용화되고 있습니다 그러나 엑스레이 및 감마선과 같은 고 에너지 광에 어떻게 반응하는지 잘 이해되지 않았습니다 싱크로트론 방사선의 X- 선으로 바카라 규칙 티타늄 광촉매를 조사했습니다광전류1000% 이상의 높은 효율로 수득 될 수 있고 물 성분의 바카라 규칙 분해 반응이 발생할 수 있습니다
이는 고위 방사성 폐기물로부터 방출되는 방사선의 효과적인 사용 및 방사선 및 광촉매를 결합하는 새로운 방사선 요법을 개발하는 등 방사선 및 광촉매의 사용 범위를 확장하는 데 적용될 수있다
또한 X- 선 조사는 1 분만에 바카라 규칙 티타늄 표면을 크게 보이게합니다친수성 화우리는 또한 그렇게 할 것이라고 확인했습니다 효율은 자외선 조사의 효율보다 10,000 배 높으며, 친수성 및 소수성 상태를 반복 할 수 있습니다 또한 X- 레이의 특징을 사용하는 고해상도 표면 변형 기술로도 예상 될 수 있습니다
이러한 결과 중 일부는 5 월 13 일 국제 전기 화학 학회의 아카데믹 저널 "Electrochimica Acta"의 디지털 판에 발표되었습니다
바카라 규칙 티타늄의 광촉매 작용은 탈취, 항 박테리아 및 방지와 같은 효과를 얻고 있으며 최근 몇 년 동안 광범위한 실질적인 사용을 이끌어 냈습니다
의학 및 의학에 광촉매를 적용하려는 시도도 시작되었으며, 투과성이 높은 X- 레이에서 광촉매 반응이 발생하면 약물 전달 기술과 함께 새로운 치료법이 될 수 있습니다 또한 방사성 폐기물의 방사선을 활용할 가능성이 있습니다
실리콘의 밴드 갭 에너지를 훨씬 초과하는 에너지를 가진 방사선이 광촉매 작용을 나타내지 않는 반도체 인 방사선에 의해 생성 될 때, 밴드 갭 에너지보다 훨씬 큰 에너지 인 방사선에 의해 생성 될 때, 전자와 홀 쌍을 생성 할 수 있으며, 이들은 전류로 검출 될 수 있지만, 이들은 광촉질 작용이 시합적 작용이 발생했을 때, 이들은 이들을 자극 할 수 있었을 때, 이들은 포화 작용이 발생했을 때, 이들은 포화 작용이 발생했을 때, 이들은 포화 작용이 가능했을 때, 방사선
바카라 규칙 티타늄 광촉매의 내부 쉘 전자가 X- 선으로 여기되는지 여부를 결정하기 위해, 자외선 광에 의한 밴드 갭 여기와 유사한 광촉매 반응이 광촉매 반응의 광원으로서 X- 레이를 사용하여 몇 년 동안 공동으로 수행되었다
이 연구는 2007 년부터 과학 연구 보조금 (Earth Research)으로 선정되었습니다
광전류 및 광전 전위 측정은 큰 싱크로트론 방사선 시설에서 X- 선 조사 하에서 Spring-8에서 수행되었다 (도 1) 조사 된 X- 선 에너지는 5020 eV입니다 바카라 규칙 티타늄 분말은 플라스틱 필름 재료를 창으로 전해 세포에 배치하여 측정 하였다
 |
| 그림 1 실험에 사용 된 장비 : X- 레이는 노란색 선으로 표시된 방향으로부터 전기 화학 셀 (그림의 흰색 선의 화살표)에 조사되었습니다 |
그림 2는 X- 선으로 간헐적으로 조사하면서 바카라 규칙 티타늄 전극을 통해 흐르는 전류 값을 측정 한 결과를 보여줍니다 X- 선 및 오프는 각각 X- 선 조사의 시작 및 정지를 나타냅니다 X- 선 조사가 시작되면 전류 값이 증가하고 조사가 중지되면 전류 값이 증가합니다원래 가치로 돌아 가기
도 3에 도시 된 바와 같이, 우리는 개방 회로 전위가 측정되었고 X- 선 조사가 시작되었을 때, 전위는 음의 측면으로 이동하고, 조사가 중지되면 값이 원래 값으로 되돌아 갔음을 발견했다 이 두 결과에서 현재 값의 특성과 개방 회로 전위의 변화는 바카라 규칙 티타늄이 자외선으로 조사 될 때와 동일하며, 이는 바카라 규칙 티타늄의 광촉매 작용이 X- 선 조사에 의해 발생한다는 것을 보여준다
입사 X- 선 광자 수 3 × 1011초당 각 단위에 대해 바카라 규칙 티타늄에서 생성 된 전자의 수는 5 × 1012숫자/sec, 그리고 명백한 양자 수율 (IPCE)은 10을 초과하며, 코 촉매 반응이 코어 여기와 함께 고효율로 발생 함을 알 수 있습니다
빛이 바카라 규칙 티타늄으로 들어가 전자 및 구멍 쌍을 생성 할 때의 공정은 자외선 광선이 조사 될 때, 원자가 밴드의 전자는 전도 밴드에서 자외선에 의해 직접적으로 여기되는 반면, X- 선 조사에서, X- 선 밴드의 전자는 deActium (Ouger deActation)에 의해 에너지에 의해 X- 선 밴드의 전자가 흥분되는 반면, X- 선 밴드의 전자는 exctation (Ouger deActiation)에 의해 흥분된다 4)
그림 2 : X- 선으로 간헐적으로 조사하면서 측정 된 현재 전위 곡선은 X- 레이 조사의 시작/정지를 나타냅니다 |
|
그림 3 X- 선 조사로 인한 개방 회로 전위의 변화
|
 |
| 그림 4 자외선 및 X- 선 조사에 의한 원자가 밴드 전자의 여기 과정 |
그림 5는 X- 선 조사로 인한 티타늄 표면의 친수성 특성을 조사하기 위해 X- 선으로의 방사선 전후에 물방울과 바카라 규칙 티타늄 사이의 접촉각의 변화를 검사 한 결과를 보여줍니다 접촉각은 X- 선 조사 전 65 ° 였지만 X- 선 조사 후 5 ° 이하로 감소했습니다 바카라 규칙 티타늄의 광촉매 작용 중 하나 인 표면의 초 소수성 성화 현상은 또한 X- 선 조사에 의해 유사하게 나타납니다
 |
| 그림 5 : X- 선 조사에 의한 바카라 규칙 티타늄 표면의 초-하수성 : (왼쪽) X- 선 조사 전, (오른쪽) 1 분 조사 후 |
가시적 또는 자외선 조사 하에서 만 사용 된 광촉매는 방사선 아래에서도 동일한 방식으로 사용될 수 있으며, 미래에는 (1) 고급 방사성 폐기물에 의해 방출되는 방사선을 사용하는 핵 연료 폐기물을 효과적으로 활용할 수 있으며, (2) 방사선 기술에 대한 방사선 치료 및 (3)의 적용에 적용하여, 및 표면적으로 적용하는 것입니다
(연구 강사)
독립 행정 기관
환경 관리 기술 연구 부서 가벼운 활용 연구 그룹
연구원 Oko Yoshihisa
이메일 :
