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2024年11月21日～22日に徳島大学工業会館で開催された第43回固体・表面光化学討論会において、工学部物質化学科影島洋介准教授が若手優秀講演賞を受賞しました。

講演題目：電解液の緩衝作用が半導体／電解液界面のバンドダイアグラムに及ぼす影響

研究概要：光触媒反応や光電気化学反応において、半導体内での物理と電解液中での物理化学は、それぞれ独立の現象と見なされてきました。例えば、半導体光電極の活性の良し悪しは、金属／半導体界面における物理現象の相似として議論されてきました。本研究では、酸素生成反応駆動中のNbドープSrTiO₃単結晶光アノードと電解液界面におけるバンドダイアグラムが、電解液の緩衝性の有無に影響されることを見出しました。具体的には、中性の非緩衝性電解液を用いた場合、光電気化学的酸素生成反応駆動時の光アノード近傍においてpH勾配が発生するため、フラットバンド電位が貴にシフトしてしまいます。つまり、酸素生成活性が見掛け上低くなってしまいます。一方、中性りん酸緩衝液中では、局所的なpH勾配が抑制されることで、理想的なバンド端のピニング状態が保証され、比較的高効率に水分解反応を駆動可能になります。本研究は、電解液中での過渡的な物理化学現象の結果として、半導体の挙動が影響を受けることがあるということを明らかにしました。