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酵素を規範とした二酸化炭素の高効率・高選択的還元のための鉄錯体触媒創製

研究課題

研究課題/領域番号 15K13702
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 合成化学
研究機関中部大学

研究代表者

成田 吉徳  中部大学, 総合工学研究所, 教授 (00108979)

研究協力者 ザーラン ザキ N.  
モハメド イマン A.  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード二酸化炭素還元 / 一酸化炭素 / 電気化学 / 鉄ポルフィリン / 二量体 / 金属酵素 / 卑金属触媒 / 二核錯体 / 錯体触媒 / 人工光合成
研究成果の概要

二酸化炭素は温暖化効果ガスとしてその低減だけでなく、重要な炭素資源として有効再利用が強く求められている。本研究では、二酸化炭素の有効利用において必須となる還元触媒の開発を行った。その結果、従来より触媒として用いられてきた貴金属ではなく、汎用金属である鉄原子を二酸化炭素との反応に適切な距離で2個含む触媒を合成することで、高効率・高活性・大きい耐久性を持ち、一酸化炭素のみを選択的に電解法で生成することに成功した。また、この触媒を修飾した電極を最適構造とすることで、水中においても水素発生を伴うこと無く二酸化炭素のみを一酸化炭素への変換を低電位で達成し、今後の二酸化炭素有効利用に途を開くことができた。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 錯体触媒を用いたCO2還元の高効率化2017

    • 著者名/発表者名
      成田吉徳
    • 雑誌名

      MATERIAL STAGE

      巻: (2) ページ: 43-49

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bio-inspired cofacial Fe porphyrin dimers for efficient electrocatalytic CO2 to CO conversion. Overpotential tuning by substituents at the porphyrin rings2016

    • 著者名/発表者名
      Zaki N. Zahran, Eman A. Mohamed, Yoshinori Naruta
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 (24533) 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1038/srep24533

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient Electrocatalytic CO2 Reduction with a Molecular Cofacial Iron Porphyrin Dimer2016

    • 著者名/発表者名
      Zaki N. Zahran, Eman A. Mohamed, Takehiro Ohta, and Yoshinori Naruta
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 8 号: 3 ページ: 532-535

    • DOI

      10.1002/cctc.201501073

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Selective CO2 reduction with catalyst-assembled electrodes in an aqueous solution2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Naruta
    • 学会等名
      231th Meeting of the Electrochemical Society
    • 発表場所
      New Orleans (USA)
    • 年月日
      2017-05-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Selective CO2 Reduction in HIGH EFFICIENCY WITH BIO-INSPIRED METAL COMPLEXES2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Naruta
    • 学会等名
      Symposium on Advanced Biological Inorganic Chemistry 2017
    • 発表場所
      Kolkata (India)
    • 年月日
      2017-01-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 人工光合成 -越境ゲームの愉しみ-2017

    • 著者名/発表者名
      成田吉徳
    • 学会等名
      中部大学総合工学研究所研究発表会
    • 発表場所
      中部大学(春日井)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Efficient Electrocataritic CO2 Reduction with Dinuclear Iron Complexes2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Naruta
    • 学会等名
      229th Meeting of the Electrochemical Society
    • 発表場所
      San Diego (USA)
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Efficient Electrocataritic CO2 Reduction with Dinuclear Iron Complexes2016

    • 著者名/発表者名
      Y.Nruta
    • 学会等名
      229th Meeting of the Electrochemical Society
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Catalytic CO2 to CO conversion by Fe porphyrin dimers. Mechanistic and Kinetic Studies2016

    • 著者名/発表者名
      Z. Zahran, E. Mohamed, Y. Naruta
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Immobilization of Fe porphyrin dimers for efficient CO2 to CO heterogeneous conversion2016

    • 著者名/発表者名
      E. Mohamed, Z. Zahran, Y. Naruta
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Efficient CO2 Reduction with Dinuclear Iron Complexes: Lesson from Enzymes2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Naruta
    • 学会等名
      The 5th International Conference on MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-01-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Efficient CO2 reducyion with Dinuclear iron Catalysts2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Naruta
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2015
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Visible light driven water splitting using DSC-type titania electrodes co-modified with catalyst2015

    • 著者名/発表者名
      S. Majumder; Z. Zahran, Y. Naruta
    • 学会等名
      2015年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Bioinspired CO2 reduction with iron porphyrin catalysts in high efficiency2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Naruta
    • 学会等名
      227th Meeting of the Electrochemical Society
    • 発表場所
      Hilton Chicago, USA
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] エネルギー変換化学研究センター

    • URL

      http://www3.chubu.ac.jp/organization/institute/chemical_energy/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 中部大学エネルギ変換化学研究センター

    • URL

      http://www.chubu.ac.jp/about/faculty/profile/f650f8ae37fc9309a51381a472ee3abff3e0abc6.pdf

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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