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超高比表面積カルコゲナイドエアロゲルによる汚染物質除去

研究課題

研究課題/領域番号 16K05877
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 グリーン・環境化学
研究機関防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

研究代表者

北沢 信章  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 教授 (60272697)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード液相合成 / 非晶質カルコゲナイド / ゾルゲル法 / 電気化学的性質 / 水熱合成法 / 電気化学特性 / 水分解電極 / 共沈法 / カルコゲナイドゲル / 溶媒交換法 / 凍結乾燥法 / カルコゲナイド多孔体 / 汚染除去材料 / カルコゲナイドエアロゲル / 無機材料物性 / ゾルゲル / 多孔体
研究成果の概要

本研究では、水分解によってクリーンなエネルギー源である水素を製造するための物質探索を行った。具体的には、金属カルコゲナイド錯体と金属イオンとの架橋反応を利用したゾルゲル法によって合成された非晶質カルコゲナイドの基礎的性質を明らかにした。合成された非晶質カルコゲナイドを用いた水分解電極を試作し、電気化学的特性を検討した結果、コバルト‐モリブデン‐硫黄から構成される非晶質カルコゲナイドは、水の電気分解による水素発生電極として有望であることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

化石燃料の燃焼による二酸化炭素の排出を抑制し、さらなる地球温暖化の進行を阻止するための物質探索は、社会的意義のある研究課題である。本研究において、貯蔵可能で二酸化炭素を排出しないエネルギー源である水素を水分解によって生成することが可能な非晶質カルコゲナイドの合成方法を確立し、その基礎的物性を明らかにしたことは、水分解触媒実用化への橋頭保となる学術的に意義のある研究成果であったと言える。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Growth and photo-electrochemical properties of rutile TiO2 nanowire arrays2018

    • 著者名/発表者名
      M. Aono, N. Kitazawa
    • 雑誌名

      Int. J. Mater. Res. (formerly Z. Metallkd.)

      巻: 109 号: 3 ページ: 268-274

    • DOI

      10.3139/146.111734

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-temperature Solution Processed ZnO Nanostructures2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Kitazawa, Masami Aono, Yoshihisa Watanabe
    • 雑誌名

      International Journal of Materiaals Engineering and Technology

      巻: 16 号: 3 ページ: 71-86

    • DOI

      10.17654/mt016030071

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 金属イオンとテトラチオモリブデートイオンとの架橋反応によるカルコゲナイドゲルの合成と電気化学的性質2020

    • 著者名/発表者名
      北沢信章
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第58回基礎科学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Electrochemical properties of Co-Mo-S chalcogenides prepared by a cross-linking reaction of cobalt (II) ions with tetrathiomolybdato ions2020

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Kitazawa
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 溶液法によるCo-Mo-S系カルコゲナイドの合成と電気化学特性2018

    • 著者名/発表者名
      渡部祥平、青野祐美、北沢信章
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第31回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 液相法で合成されたCo-Mo-S系カルコゲナイドの合成と電気化学特性2018

    • 著者名/発表者名
      渡部祥平、青野祐美、北沢信章
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis and Photoelectrochemical Properties of Iron Oxide Nanowire Arrays2017

    • 著者名/発表者名
      S. Watabe, M. Aono, Y. Watanabe, N. Kitazawa
    • 学会等名
      The 10th International Conference on the Science and Technology of Advanced Ceramics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 溶液法によるCoMoS4の合成と物性2017

    • 著者名/発表者名
      渡部祥平,青野祐美,渡邉芳久,北沢信章
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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