メカノケミカルプロセスを用いた次世代環境浄化触媒材料開発
”未来を変える“次世代”触媒を「ありふれた物質」で 「より手軽に」つくりたい！！”
市販の酸化物－プラスチック粉末から高機能複合材料を生み出せる改質処理技術を開発しています。
組み合わせを自由に選定でき、複合粒子構造が作りだす多機能性を活用し水質・大気浄化用途等に広く応用可能な技術です。
キーワード
金属酸化物、改質処理、カーボン、メカノケミカルプロセス、環境浄化触媒
主な研究成果
- K. Kato, Y. Xin, Y. Xu, T. Shirai, “Multi-functional HxMoO3-y–MoO2/carbon composite particles for water remediation”, ACS Applied Materials & Interfaces (2024). (論文を見る)
- A. Yabuki*, K. Kato*, Y. Xin, Y. Xu, T. Shirai, “Bi-functional hydrogen tungsten bronze/carbon composite catalysts towards biomass conversion and solar water purification”, Materialia, 38 (2024) 102249. *Equivalently contributed. (論文を見る)
- K. Kato, T. Sudo, Y. Xin, T. Shirai, “Sustainable and green synthesis of hydrogen tungsten bronze nanoparticle with nanocarbon via mechanically induced hydrogen spillover”, Ceramics International, 48 (2022) 4115-4123. (論文を見る)
マイクロ波加熱技術を駆使した機能性材料創製
マイクロ波と物質の相互作用により創り出される反応場を活用し、優れた機能性を発現させる上でカギとなるセラミックス粒子のナノ表面構造を短時間かつ高度に制御できる新たな技術を開発しています。
キーワード
マイクロ波、選択加熱、プラズマ、セラミックス、表面改質、カーボン、複合化
主な研究成果
【技術１】
- K. Kato, N.K.S. Ari Warsani, Y. Xin, Y. Xu, T. Shirai, “Ultra-fast synthesis of WO2–W18O49/FeWO4 composites for Near-infrared driven photocatalysis”, Journal of Alloys and Compounds, 991 (2024) 174526. (論文を見る)
- K. Kato, Y. Xin, J. Hong, K. Katsumata, T. Shirai, “Synthesis of Core/shell Ti/TiOx photocatalyst via Singe-Mode Magnetic Microwave Assisted Direct Oxidation of TiH2”, Advanced Powder Technology, 31 (2020) 1777-1783. (論文を見る)
- K. Kato, Y. Xin, T. Shirai, “Rigorous Design of Outermost Surface of TiO2 via One-Step Single-Mode Magnetic Microwave Field towards Highly Efficient Visible Light Photocatalyst”, Journal of Materials Science 55 (2020) 1692-1701. (論文を見る)
- K. Kato, Y. Xin, T. Shirai, “Structural-Controlled Synthesis of Highly Efficient Visible Light TiO2 Photocatalyst via One-Step Single-Mode Microwave Assisted Reaction”, Scientific Report, 9 (2019) 4900. (論文を見る)
【技術２】
- K. Kato, R. Matsui, Y. Xin, Y. Xu, T. Shirai, “Fast synthesis of Ti3+ self-doped TiO2/few-layer graphene oxide core/shell nanoparticles for sustainable photocatalytic water purification”, Applied Surface Science, 664, 160280 (2024). (論文を見る)
- K. Kato, Y. Xin, T. Shirai, “TiO2 with Super Narrow Bandage Achieved in One-Step Single-Mode Magnetic Microwave Induced Plasma Treatment”, Scripta Materialia, 177 (2020) 157-161. (論文を見る)
【技術３】
- K. Kato, Y. Xin, S. Voucher, T. Shirai, “Single nanosized graphene/TiOx multi-shells on TiO2 core via rapid-concomitant reaction pathway on metal oxide/polymer interface”, Scripta Materilalia, 208, 114358 (2022). (論文を見る)