| Project/Area Number |
22K18929
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 27:Chemical engineering and related fields
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| Research Institution | Kochi University of Technology |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 触媒 / 多孔質金属 / コロナ放電 / アンモニア分解 / ガス触媒 / ナノポーラス金属 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、エネルギー応用、環境応用を見据えて、脱合金法による３次元ナノポーラス材料（金属、半導体、二次元結晶、強磁性体）及びそれらの複合材料からなる新しい触媒材料を探索し、電場、光などの外場と結合させることで、「外場生成・伝達・変調材料」機能を持たせた「外場誘起触媒」を創製し、化学反応の高効率化および新奇反応制御を実現することである。そして、環境エネルギー応用に向けて高効率の革新的外場誘起化学反応プロセスへと発展させる。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we aim to develop new catalytic materials based on three-dimensional nanoporous metals and create field-induced catalysts by coupling them with external fields such as electric fields and light. Specifically, we fabricated nanoporous catalysts using corona discharge and evaluated their gas catalytic performance, developing a catalyst that exhibits a high CO conversion rate in CO oxidation reactions. Furthermore, it was demonstrated that gold-surface-modified nanoporous copper catalysts achieve highly efficient CO oxidation reactions, with the shape and contact area of the structures influencing the reaction efficiency. Although these catalysts were also applied to ammonia decomposition reactions, further improvements are necessary. Moving forward, we will focus on optimizing the precursor materials and noble metal modifications to achieve highly efficient catalytic reactions.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、３次元ナノポーラス金属を触媒として用いることで、光や電場などの外場と高効率に結合させ、化学反応プロセスを制御・最適化することを目指しています。従来の触媒材料に比べ、ナノポーラス金属は高い電気伝導性と多様な構造を持ち、外場と強く結合することが可能です。これにより、CO酸化やアンモニア分解などの化学反応の効率化を実現し、環境エネルギー分野への応用が期待されます。この技術は、化学産業の省エネルギー化と環境負荷の低減に寄与し、持続可能な社会の実現に貢献する可能性があります。
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