2016 Fiscal Year Annual Research Report
Electrochemical production of useful organic chemicals from CO2 and seawater
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26288109
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
中田 一弥 東京理科大学, 理工学部, 准教授 (70514115)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺島 千晶 東京理科大学, 研究推進機構総合研究院, 准教授 (00596942)
藤嶋 昭 東京理科大学, 学長室, 学長 (30078307)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 二酸化炭素排出削減 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
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、二酸化炭素と海水を原料として、電解還元法で有用物質を生成する技術を確立する。具体的には、導電性ダイヤモンドを電極、二酸化炭素を溶解させた海水を電解液として用いた、太陽光発電を駆動力とした電解還元システムを構築し、有用有機物質を高効率・高選択的に生成することを目的とする。本年度は下記について検討した。
１）太陽電池パネルと電解還元セルの電源を接続した。また、周辺装置を組み立てた（太陽電池パネルの出力は一枚当たり125 Whであり、電解還元セルを十分に駆動させることができる）。２）太陽光エネルギーを駆動力とした電解還元を実施した。３）電解還元を行うための必要な電力以外を貯蓄するバッテリーを設置した。また、貯蓄した電力を用いて、夜間に電解還元を行った。最終的に24時間稼働する電解還元システムに構築を実施した。４）太陽光エネルギーと生成した物質とのエネルギー変換効率を算出した。５）単位時間あたりの有用物質の生成量の向上のために、電極の連結を行った。具体的にはダイヤモンド電極セルを連結して全体としての電極面積を増大させた。単一の電極面積を増大させるよりも、複数の電極の面積を足し合わせて総計面積を増大させた方が、メンテナンスやコストの面で長所が多いことが明らかになった。６）高圧下でのCO2還元を実施した。当研究室が所持している高圧力用電解セルを用いて電解還元を行った。７）シングルセルでのCO2還元を実施した。作用極をボロンドープダイヤモンド電極、対極を白金を用いて、隔離膜なしで水溶液中でCO2還元を実施したところ、ホルムアルデヒドが大量に生成したことが明らかになった。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(18 results)
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[Journal Article] Altmetric: 2Views: 1,229Citations: 1More detail Article | OPEN Boron-doped diamond semiconductor electrodes: Efficient photoelectrochemical CO2 reduction through surface2016
Author(s)
Nitish Roy, Yuiri Hirano, Haruo Kuriyama, Pitchaimuthu Sudhagar, Norihiro Suzuki, Ken-ichi Katsumata, Kazuya Nakata, Takeshi Kondo, Makoto Yuasa, Izumi Serizawa, Tomoaki Takayama, Akihiko Kudo, Akira Fujishima, Chiaki Terashima
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Journal Title
Sci. Rep.
Volume: 11
Pages: 38010-1-38010-9
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] 銀担持ダイヤモンド光電極を用いた二酸化炭素の還元に関する研究2017
Author(s)
平野裕衣里, ロイ二ティッシュ, 栗山晴男, 中林志達, 寺島千晶, 鈴木孝宗, 中田一弥, 勝又健一, 近藤剛史, 湯浅真, 藤嶋昭
Organizer
電気化学会第84回大会
Place of Presentation
首都大学東京南大沢キャンパス
Year and Date
2017-03-25 – 2017-03-25
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[Presentation] 電気化学的前処理による銀修飾ボロンドープダイヤモンド電極での二酸化炭素還元電位の低減2017
Author(s)
中林志達, 平野裕衣里, 櫻井悠生, 岡崎晟大, 栗山晴男, RoyNitish, 鈴木孝宗, 中田一弥, 勝又健一, 藤嶋昭, 寺島千晶
Organizer
電気化学会第84回大会
Place of Presentation
首都大学東京南大沢キャンパス
Year and Date
2017-03-25 – 2017-03-25
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