| 研究課題/領域番号 |
17K05955
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
グリーン・環境化学
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| 研究機関 | 都城工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
山下 敏明 都城工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (80191287)
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| 研究分担者 |
高橋 利幸 都城工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (50453535)
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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 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 水素製造 / 光触媒 / 酸化チタン / 共生藻 / マイクロリアクター / 環境技術 |
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| 研究成果の概要 |
共生藻から糖類を分泌させ、その糖類を光触媒によって分解して水素を得るためのフロー型の水素製造システムの開発を行なった。その中で、水素を効率良く発生させるための薄膜酸化チタン上へのPt最適担持量および最低限の酸化チタン薄膜の膜厚を明らかにした。さらに、フロー型の水素製造システムを構築するために、白金担持薄膜酸化チタンを組み込んだマイクロリアクターの製作方法、水素発生に適した流路の形状、最適流量、また、糖類を効率良く分解するための流路形状を明らかにした。最後に、ビーズ状のアルギン酸ゲルに固定化した共生藻から分泌される糖類をマイクロリアクターに導き、水素を発生できることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
化石燃料の代替エネルギーとして、バイオマス燃料や水素が既に実用化されているが、その製造過程には化石燃料を要している。従って、太陽光をエネルギー源とし、新たなエネルギーを産み出せれば社会的意義は大きい。本研究では、共生藻が光合成によって生産する糖類を取出し、その糖類を長期に安定して光触媒作用を示す酸化チタンを用いて太陽光下で分解し、水素を生産するシステムの開発を行った。水素生産が連続してかつ効率良く行えるように、薄膜化した酸化チタンをフロー型のマイクロリアクターに組込んだ装置を開発した。実用的なレベルの水素生産には至らなかったが、化石燃料に頼らない水素製造システム開発の足がかりとなった。
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