| Project/Area Number |
16H04220
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Inorganic industrial materials
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
Yamada Ikuya 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30378880)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阿部 英樹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, 主席研究員 (60354156)
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| Research Collaborator |
IKENO Hidekazu 大阪府立大学, 大学院工学研究科, 准教授
YAGI Shunsuke 東京大学, 生産技術研究所, 准教授
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2016: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
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| Keywords | 異常高原子価イオン / 超高圧合成 / 酸素発生触媒 / 酸素還元触媒 / 四重ペロブスカイト酸化物 / 2サイト反応 / 二機能性触媒 / 構造・活性の相関 / 第一原理計算 / 酸素発生反応 / 酸素還元反応 / メタノール反応触媒 / 四重ペロブスカイト / 無機工業化学 / 触媒・化学プロセス |
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| Outline of Final Research Achievements |
This research aimed to explore novel catalytic properties and to elucidate mechanism on highly active electrochemical catalysis for oxides including unusual-high-valence metal ions. Quadruple perovskite oxides synthesized under high pressure demonstrated higher catalytic activity for oxygen evolution reaction than simple perovskite oxides. It was found that the enhanced activity originates from two-site reactions on quadruple perovskite structure. Quadruple manganese perovskite oxides demonstrate bifunctional catalytic property for oxygen evolution/reduction reactions. Catalytic activity for quadruple perovskites was rationally interpreted by using charge-transfer energies obtained first-principles calculations.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究成果により、新しい触媒反応メカニズムである2サイト反応が進行する結晶構造を有する化合物が新たな酸素発生触媒として有用であることが分かった。CO2フリー水素製造法の一つである水の電気分解に利用可能な電極触媒材料の設計原理構築に寄与する成果であり、将来的には再生可能エネルギーの有効活用にも貢献する。
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