2010 Fiscal Year Annual Research Report
二酸化炭素の電気化学的固定化技術の開発とクリーンエネルギーの創出
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22550187
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| Research Institution | Kanagawa Academy of Science and Technology |
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Principal Investigator |
中田 一弥 (財)神奈川科学技術アカデミー, 重点研究室光触媒グループ, 研究員 (70514115)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤嶋 昭 (財)神奈川科学技術アカデミー, 重点研究室, 室長 (30078307)
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| Keywords | CO2 / 電気化学的還元 / クリーンエネルギー生成 |
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| Research Abstract |
本研究では、電気化学的還元(電解還元)法に着目し、エネルギー源として太陽光を用いて二酸化炭素を電解還元法で有用物質に高効率で変換(固定化)する技術を確立するとともに、電解還元法で生成した生成物からクリーンエネルギーとして利用できる液体燃料を生成することを目的とする。本年度は(1)二酸化炭素の電解還元反応の検討・最適化、および(2)電解質溶液(溶媒と支持電解質)の選択、について検討した。
(1)については、ダイヤモンド電極と白金電極からなる二室型セルを用い、二酸化炭素をバブリングによって電解質溶液に溶解させた。その後、定電圧(-1.5V、-2.0V)を印加し、電流値の変化と気体発生量をモニターした。試験後は、発生気体と二酸化炭素の減少量から電解還元効率を算出した。最適な電圧は-1.5Vであると結論した。さらに電極間の距離と電解効率の関係性について考察し、電極間が短いほどよいことが分かった。発生気体の同定をガスクロマトグラフ(本研究室の設置)によって、電解液をHPLCによって行い、最適な電解還元の条件を確立した。
(2)については、電解質溶液を調整するための溶媒を選択した。初めに、二酸化炭素の溶解度が高いメタノールをアルコールを用いた。さらに、他のプロトン性溶媒、非プロトン性溶媒(DMF,アセトニトリルなど)の検討も行った。支持電解質は、NBu4+, NEt4+, ClO4-, PF6-, BF4-等を検討したが大きな違いは見られなかった。現在、生成気体の溶媒依存性の検証について検討している。
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