Development of Cu-based alloy nanocomposites and their application as highly active CO2 reduction photoelectrode catalysts

• Project/Area Number: 24K17754
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 36010:Inorganic compounds and inorganic materials chemistry-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 秋吉 一孝 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70865980)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 合金ナノ粒子 / イオン液体／金属スパッタリング / プラズモン共鳴 / プラズモン誘起電荷分離 / CO2還元触媒

Outline of Research at the Start

近年、脱炭素社会の実現のために、大気中の主な温室効果ガスであるCO2の削減に向けて、CO2を有用資源へと変換する電気化学還元反応プロセスの研究が盛んである。特にCu系合金ナノ粒子を用いた電極触媒が注目されているが、液相化学還元で粒子を合成する場合、複数の金属イオンの酸化還元電位が異なるため、サイズや組成、分布が混在した状態で得られ、活性や選択性の低下を招く問題が残されている。本研究では、Cu系多元合金ナノ粒子の組成や分布を制御した合成手法を確立し、その粒子を用いた高効率CO2還元触媒の開発を目指す。