ナノ多孔質金属膜とナノバブルを駆使した高効率CO2還元システムの創製

• Project/Area Number: 22H02184
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 36020:Energy-related chemistry
• Research Institution: Saitama Institute of Technology (2023); Ehime University (2022)
• Principal Investigator: 芝 駿介 埼玉工業大学, 付置研究所, 研究員 (70823251)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000); Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2022: ¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000)
• Keywords: ナノポーラス銅 / メッキ / 二酸化炭素還元 / ナノバブル / 電解セル

Outline of Research at the Start

カーボンニュートラルの実現において、銅電極を用いたCO2の電気化学還元反応（CDR）によるC2, C3化合物の合成は重要なテクノロジーの一つである。しかし、CO2の溶解度が低いこと、炭酸平衡によりCO2が電気化学不活性化すること、および低い電極触媒活性により、電解還元効率が極めて低く、実用化には程遠いのが現状である。本研究では、電析法に基づくナノポーラス銅の形成法を開発し、CDRに対する電極触媒活性を高めるとともに、電極近傍に大量発生させたCO2ナノバブルを即時還元することのできる新規ナノバブル形成法および電解セルを開発する。これにより、1 Aを超える電流範囲での高効率CDRを実現する。