Development of CO2 Chemistry based on Hydrogenation of Carbon Dioxide using Multi-functionalized Catalysts

• Project/Area Number: 24K01245
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 27020:Chemical reaction and process system engineering-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 多湖 輝興 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (20304743)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 健太郎 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (70965003) ; 藤墳 大裕 京都大学, 工学研究科, 助教 (90757105)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2026: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2025: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2024: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: 二酸化炭素 / 水素化 / 銅亜鉛系 / ジルコニア亜鉛系 / ゼオライト

Outline of Research at the Start

本研究課題では，CO2からの基礎化学物質の直接合成，即ち『 CO2ケミストリー』の実現を目指す．メタノール合成能を有するCu-ZnO系触媒（200℃～250℃前後が最適温度），もしくはZnO-ZrO2系触媒（250～350℃が最適温度）をゼオライト粒子内に構築した，機能集積触媒を開発し，同触媒のメタノール生成触媒能と固体酸触媒能を最適化する．次いで，ゼオライト粒子内で生成したメタノールのジメチルエーテル(DME)への転換，および生成DMEを分岐点とし，“DMEからのエタノール合成”，もしくは“DMEからの低級オレフィンと芳香族合成”から成るCO2ケミストリーを実現する．