研究課題/領域番号 |
16K06853
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
研究分野 |
触媒・資源化学プロセス
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研究機関 | 富山県立大学 (2017-2018) 山梨大学 (2016) |
研究代表者 |
脇坂 暢 富山県立大学, 工学部, 教授 (40377601)
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研究協力者 |
國武 雅司
田本 加代子
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研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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キーワード | 電解水素化 / 有機ハイドライド / Langmuir-Hinshelwood 機構 / 水素化電解 / 微分電気化学質量分析 / 白金電極 / 芳香族炭化水素 / Langmuir-Hishelwood / Pt-Ru合金 / 微分電気化学質量分析計 / Langmuir-Hinshelwood機構 / 微分電気化学質量分析装置 / 白金 / キシレン / 直接水素化電解 / 単結晶電極 / マイクロエマルション / 微分電気化学質量分析法 |
研究成果の概要 |
有機ハイドライドは水素キャリアとして注目を浴びており、水と芳香族炭化水素から直接電解合成する研究が近年進められている。より高性能な電極触媒の開発には反応機構に関する知見が必須であるが、これまで直接電解水素付加機構に関する研究は殆ど報告例がない。本研究では、電極形状・セル形状に制約のないマイクロエマルション電解液を反応場とする新規電解法により、トルエンならびにキシレンの電解水素化反応機構を構造規制したモデル触媒を用いて解析した。水素付加反応は電極表面上に吸着した芳香族有機分子とアンダーポテンシャル電析した水素が反応するLangmuir-Hishelwood機構で進行することが明らかとなった。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水素社会実現に向け、大規模な水素供給システムの確立が現在急務となっている。有機ハイドライドは、近年有力な水素キャリアの候補として注目を浴びている。プロセスの簡略化および総合エネルギー効率向上のため、水と芳香族有機分子から有機ハイドライドを直接電解合成することが求められている。本研究では、マイクロエマルションを反応場とすることで、芳香族有機分子の直接電解水素付加反応機構を明らかにした。本研究で得られた知見は、高性能な水素付加電極触媒の開発指針につながると共に、既往の気相触媒反応機構と比較することで、不均一触媒反応そのもののより深い理解につながると期待される。
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