2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of photosynthetic chemical conversion by use of carbon composite materials
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16K05760
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
永田 央 名城大学, 理工学部, 教授 (40231485)
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2016-10-21 – 2020-03-31
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| Keywords | 炭素系材料 / 二酸化炭素 / 電解還元 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、前年度に引き続き、二酸化炭素還元触媒の開発と、カーボンペーパーとの複合化について検討した。
疎水性ポルフィリンを用いた系については、新たにテトラキス(4-(2-エチルヘキシルオキシカルボニル)フェニル)ポルフィリン亜鉛・銅錯体を合成し、これらを用いたカーボンペーパーとの複合化について検討した。最初、前年度と同様にディップコート法による複合化を試みたが、SEM 測定の結果から、亜鉛・銅錯体の担持量が大幅に異なることが示唆された。二種類の錯体の混合系への展開を進めるには不都合があると判断した。次に、ドロップキャスト法による複合化を試みたが、手動では再現性に問題があることがわかった。そこで、シリンジポンプを用いた自動滴下装置を構築し、再現性よく一定量を均一にドロップできる技術を確立した。これを用いて電気化学測定を行ったところ、二酸化炭素の還元電流が観測できた。
シッフ塩基型金属錯体を用いた系については、ドロップキャスト法でカーボンペーパーとの複合化を試みたが、予想に反して還元電流がほとんど観測できなかった。SEM 測定で詳細を調べたところ、金属錯体が微結晶の集合体としてカーボンペーパーの繊維上に堆積しており、電極からの電子授受ができていないものと推測された。そこで、電極との接触表面積を増やすため、担体としてカーボンブラックを利用することを試みた。カーボンブラックと錯体から均一なインクを調製する方法を種々検討し、2-ブタノールを溶媒にすることで数時間から１日程度は安定な分散状態を維持できることがわかった。このインクを用いて、グラッシーカーボン電極上での CV を評価し、二酸化炭素存在下での還元電流の増大を確認した。
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Research Products
(6 results)
