| 研究課題/領域番号 |
17H03127
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機工業材料
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
杉本 渉 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (20313843)
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| 研究分担者 |
望月 大 東京電機大学, 工学部, 准教授 (90434315)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | 触媒・化学プロセス / ナノ材料 / 表面・界面物性 / 無機工業化学 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では高効率なCO2電解を目指し、低次元化合物に着目した。まず、金属Ruナノシートコアの表面にAuを堆積させ、Ru@Auコアシェルナノシート触媒を調製した。この触媒は110 m2/g-Auという大きな比表面積を有し、CO2還元に対して活性を示した。貴金属代替材料としてCu系触媒も検討した。有機－水酸化銅層間化合物をCO2飽和電解液中で電解還元して還元型CuOx触媒を調製した。有機種の違いにより層間を拡張させた方が、デンドライト状にCuが成長しやすいという結果となった。また、調製した還元型CuOx触媒は高いエチレン選択性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ナノサイズのAu粒子は不安定で、触媒として利用することは難しいが、ナノシートであれば安定で高い表面利用率も実現できる。本研究の成果は、低次元性の特異性や多孔質電極中の物質移動をモデル化でき、低次元材料の物理化学の発展に寄与する。ナノシートの特長である高比表面積を特徴とした電極系を創製することで、現状のナノ粒子触媒よりも高性能な触媒を開発できた。本提案コンセプトは電解CO2還元以外への触媒反応系に展開可能であり、多方面への波及効果が大きい。
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