二酸化炭素還元反応のためのチタン酸塩光触媒に添加する新規二元系助触媒の開発
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19F19351
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 27030:Catalyst and resource chemical process-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
吉田 寿雄 京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (80273267)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
SOLTANI TAYYEBEH 京都大学, 人間・環境学研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2019-11-08 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 二酸化炭素還元 / 光触媒 / 一酸化炭素 / 過酸化水素 / 水素製造 / 助触媒 |
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| Outline of Research at the Start |
太陽エネルギーを用いて二酸化炭素を有用化合物に変換するための光触媒の開発が盛んであるがいまだ実用には至っていないのが現状である．粉末の光触媒の活性・選択率を向上させるための方策として，適切な助触媒を添加することが知られている．そこで本研究では，可視光による活性化の機能を備えた全く新規な助触媒を創製し，一酸化炭素を還元生成物として与える助触媒として知られている銀助触媒と共にチタン酸塩光触媒に添加して光触媒活性を評価し，両助触媒の最適な添加方法・添加率・構造・状態と機能を明らかにし，二酸化炭素還元反応用光触媒の高活性化を達成することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
カーボンニュートラルを目指し，地球温暖化の要因とされる二酸化炭素の排出量を減らし炭素資源として有効することが求められている中で，太陽エネルギーを用いて二酸化炭素を有用化合物に変換するための光触媒の開発研究が盛んにおこなわれている．本研究は，二酸化炭素還元による一酸化炭素の生成のための光触媒の活性を向上させるために有効である助触媒の高効率化を目指し，チタン酸塩光触媒に添加する新たな二元助触媒の開発を行うものである．本研究は特別研究員と共に2019年11月末から2021年11月まで行われた．2019年度の4か月の間には，二酸化炭素還元光触媒反応の評価のための実験環境を整え，チタン酸カルシウム光触媒を用いて二元系助触媒の開発に取り組み始め，2020年度には，二元助触媒の組み合わせや調製法の検討をおこない，学術論文として報告した．本年度(2021年度）は，これを継続して研究を続け，第2成分としてMn酸化物を用いた場合に，通常得られる酸化生成物である分子状酸素の代わりに，過酸化水素が得られることを見出した．光触媒を用いた水による二酸化炭素の還元反応で，二酸化炭素の還元生成物である一酸化炭素と水の参加生成物である過酸化水素が，同時に，それぞれ高選択的に，しかも定常的に生成されたのは知る限り世界で初めてである．この時の水溶液に炭酸水素ナトリウムを共存させることで得られた過酸化水素は水溶液中に安定に存在していた．これまでの報文でも，光触媒反応であるにもかかわらず，水素や一酸化炭素といった還元生成物は観測されても，酸化生成物である酸素が見られないことがしばしばあったが，過酸化水素ができていた可能性が示唆された．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(2 results)
