Clarification of highly efficient reduction reaction of CO2 and reaction mechanism by discharge irradiation to CO2 hydrate

• Project/Area Number: 25K07619
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19020:Thermal engineering-related
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 向笠 忍 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (20284391)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2028: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2027: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: クラスレートハイドレート / 誘電体バリア放電 / CO2還元 / CCU

Outline of Research at the Start

CO2ハイドレートにDBDを照射することによりケージ内のCO2を活性化させてギ酸などの有機物に還元し，CCUSのUtilization（利用）としての評価を行う．還元効率を上げるための触媒金属ナノ粒子をハイドレートに分散または混合する．また，ハイドレートのケージ内でのCO2の配向性を明らかにするための分子動力学計算と，ケージ内での還元反応メカニズムを明らかにするための量子化学計算を行う．さらに，CO2ハイドレートに触媒粒子を導入したときの触媒効果を理論的に明らかにする．