| 研究課題/領域番号 |
19K15673
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分36020:エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
熊谷 啓 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80761311)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 光触媒 / 人工光合成 / 光電気化学 / 半導体 / 金属錯体 / 複合材料 / 二酸化炭素還元 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
金属錯体と半導体の異種の光触媒から成る集積型の光反応デバイスを、光電気化学的手法を用いたボトムアップ型アプローチによって開発する。還元・酸化それぞれの目的反応に即した反応場を光触媒電極として個別に開発し、設計指針を確立する。更にそれらを集積化することで、光のエネルギーのみを用いたエネルギー蓄積型のグリーンな反応を効率的に駆動する自立型人工光合成系を創出する。
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| 研究成果の概要 |
金属錯体と半導体から成る複合型光触媒による高機能な人工光合成系の実現に向け、光電気化学的手法を用いたボトムアップ型アプローチによって異種の光触媒を複合体へと機能化した集積型の光反応デバイスの開発と評価を行った。構成要素である光触媒について、還元側・酸化側に分けて電極化し、光電気化学によりその活性を向上させる設計の開発を行った。個別に開発した2種の光触媒の知見を一つの複合体へと集積化することで、人工光合成型反応に活性を示す自立型光触媒系の構築を達成した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
金属錯体と半導体の異種の光触媒能を組み合わせることで、エネルギー蓄積型の化学反応（人工光合成反応）を光のエネルギーのみで進行させる系の高機能な構築が期待される。本研究では、それぞれの光触媒を別個に電極化して光電気化学を用いて解析することで、複雑な系の中での要素ごとの高活性化・高機能化を目指した。個々において得た設計指針を基に、これを一つの複合体へと集積化するボトムアップ手法を用いて、実際に目的の反応を駆動可能な系を開発した。
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