2020 Fiscal Year Research-status Report
Active controlling of electronic state of supported catalysts for enhanced catalysis using thermally excited electron
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20K15084
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
品川 竜也 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (90850222)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 触媒反応 / 熱励起 / 電気化学 / 電極触媒 / 物理化学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
不均一系熱触媒反応では、担体上へ金属微粒子などを担持した形態（担持触媒）が多くの場合に採用され、反応分子が触媒表面に吸着して熱エネルギーにより活性化されることで反応が進行する。これに対し本研究では、担体中の電子を熱エネルギーにより励起し、それによって担持金属表面での酸化還元反応を駆動することを狙う。モデル反応として高難度反応であるメタンの選択酸化反応などを取り上げ、関連する要素プロセスの検討を行い、その実証を目指す。
本年度は、（１）必要となる担体物性やその応用に関する検討、（２）電気化学的測定による酸化還元反応解析を行った。後者については、機器・実験装置の立ち上げを遂行し、また遷移金属酸化物電極の作成と、その電気化学的特性の評価を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
電気化学測定に必要となる実験設備・環境の構築を予定通り完了した。併せて担持触媒表面の電気化学反応を担う電極触媒に注目し、その材料の調製や試験、キャラクタリゼーションも進めており、その酸化反応に対する活性・選択性について定量的なデータを取得している。こうして得られた結果をベースにさらなる材料開発の指針を得ることができており、順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の結果を基に、複合遷移金属酸化物など、より高活性となる電極触媒の開発を実施する。そうして得られた電極触媒を半導体材料と組み合わせ、触媒反応活性の評価を実施し、本コンセプトの実証を目指す。
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| Causes of Carryover |
研究目的に沿って予算執行した結果、差が発生したため。
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