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金属ナノチューブ電極の作製及び炭酸ガス還元への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18710062
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 環境技術・環境材料
研究機関三重大学

研究代表者

金子 聡  三重大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70281079)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2007年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード炭酸ガス / 電気化学的還元 / ナノチューブ電極 / メタン / エチレン / ギ酸 / 燃料電池 / 地球温暖化
研究概要

メタノール溶媒に炭酸ガスを吸収させ、銅電極を用いて高い電流効率でメタンを生成させることが可能となりつつあるためが、エチレンやエタンなどのさらなる高次炭化水素を得るためには、電極設計が重要な鍵となる。本研究では、各種金属によるナノチューブ電極を作製し、その電極を用いてメタノール溶媒中での電気化学的還元特性の検討を試みた。
金属ナノチューブ電極の作製方法として、様々な手法が提案されているが、簡便性と再現性を考慮して、平成18年度では陽極酸化法による酸化チタンナノチューブを作製し、その表面に金属を蒸着することにより金属ナノチューブを作製することを検討した。
続いて、平成19年度では、まず、ベースとなる酸化チタンナノチューブの作製のために、チタン板をフッ酸イオン存在中において水溶液中で陽極酸化を行い、印加電圧、印加時間、電流値、水溶液の組成などを細かく制御・最適化することにより、チタン板上に酸化チタンナノチューブを生成することができた。陽極酸化条件を検討し、ナノチューブの直径、長さを制御できる条件をある程度見出すことができ、作製した酸化チタンナノチューブとテンプレートとして、イオンコーターを用いて、金属ナノチューブを作製することができた。さらに、この酸化チタンナノチューブ上に金や銅をスパッタリングによりコーティングし、金や銅のナノチューブを作製することができた。その金属ナノチューブを用いて炭酸ガスの電気化学的還元を試みた。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Fabrication of uniform size titanium oxide nanotubes: Impact of currentdensity and solution conditions2007

    • 著者名/発表者名
      S. Kaneco, Y. Chen, P. Wbsterhoff, J. C Crittenden
    • 雑誌名

      Scripta Materialia 56(5)

      ページ: 373-376

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical reduction of high pressure carbon dioxide at a Cu electrode in cold methanol with CsOH supporting salt2007

    • 著者名/発表者名
      S. Kaneco, K. Iiba, H. Katsumata, T. Suzuki, K. Ohta
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal 128(1)

      ページ: 47-50

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of sodium cation on the electrochemical reduction of CO_2 at a copper electrode in methanol2007

    • 著者名/発表者名
      S. Kaneco, K. Iiba, H. Katsumata, T. Suzuki and K. Ohta
    • 雑誌名

      Journal of Solid State Electrochemistry 11(4)

      ページ: 490-495

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoelectrochemical reduction of carbon dioxide at p-type gallium arsenide and p-type indium phosphide electrodes in methanol2006

    • 著者名/発表者名
      S.Kaneco, H.Katsumata, T.Suzuki, K.Ohta
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal 116

      ページ: 227-231

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrochemical reduction of carbon dioxide to ethylene at a copper electrode in methanol using potassium hydroxide and rubidium hydroxide supporting electrolytes2006

    • 著者名/発表者名
      S.Kaneco, H.Katsumata, T.Suzuki, K.Ohta
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta 51

      ページ: 3316-3321

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoelectrocatalytic reduction of CO2 in LiOH/methanol at metal-modified p-InP electrodes2006

    • 著者名/発表者名
      S.Kaneco, H.Katsumata, T.Suzuki, K.Ohta
    • 雑誌名

      Applied Catalysis B : Environmental 64

      ページ: 139-145

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrochemical reduction of high pressure CO2 at a Cu electrode in cold methanol2006

    • 著者名/発表者名
      S.Kaneco, K.Iiba, H.Katsumata, T.Suzuki, K.Ohta
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta 51

      ページ: 4880-4885

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrochemical reduction of CO2 in copper particle-suspended methanol2006

    • 著者名/発表者名
      S.Kaneco, Y.Ueno, H.Katsumata, T.Suzuki, K.Ohta
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal 119

      ページ: 107-112

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrochemical Reduction of CO2 to Methane at the Cu Electrode in Methanol with Sodium Supporting Salts and Its Comparison with Other Alkaline Salts.2006

    • 著者名/発表者名
      S.Kaneco, H.Katsumata, T.Suzuki, K.Ohta
    • 雑誌名

      Energy & Fuel (American Chemical Society) 20

      ページ: 409-414

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 水+メタノール溶媒中における炭酸ガスと亜硝酸イオンの同時電気化学的還元2007

    • 著者名/発表者名
      杉本詩織・金子聡・勝又英之・鈴木透・太田清久
    • 学会等名
      第38回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      三重大学工学部
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Photo/Electrochemistry and Photobiology in the Environment, Energy and Fuel 20082007

    • 著者名/発表者名
      S. Kaneco, B. Viswanathan, H. Katsumata
    • 総ページ数
      382
    • 出版者
      Research Signpost Publisher
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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