| 研究課題/領域番号 |
20H04369
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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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| 審査区分 |
小区分64030:環境材料およびリサイクル技術関連
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
廣岡 佳弥子 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 准教授 (10555098)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
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| キーワード | 微生物燃料電池 / エアカソード |
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| 研究開始時の研究の概要 |
微生物燃料電池は、脱炭素社会を担う発電型廃水処理技術として早期の実用化が期待されている。しかし、そのためには発電量を増やす必要があり、エアカソード（空気極）の能力を高めなければならない。
そこで本研究では、安価な非白金触媒を用いて高い酸素還元能力を有するエアカソードを創出することを目標とする。そのために、エアカソード作成の手順、および触媒に添加する各種助剤の種類や添加量に関する検討を行い、触媒の性能を高めるための作成条件を見出す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、微生物燃料電池のエアカソードの性能向上のために、触媒の電極化の際の手順や内容、および触媒に添加する各種助剤の種類や添加量に関する条件の探索をおこなった。活性炭触媒を用いて、導電助剤としての導電性カーボンブラック添加量および結着剤としてのPTFE添加量の最適値を検討し、超音波ホモジナイザーで分散処理を行ったエアカソードは、白金触媒を用いて一般的な方法で作成したエアカソードに比べて、約1.7倍の酸素還元性能を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
微生物燃料電池は、脱炭素社会を担う廃水処理技術として早期の実用化が期待されている。しかし近年は、栄養塩の除去・回収や、微生物燃料電池の技術を応用して、微生物に二酸化炭素から有機物を合成させる技術等に関する研究が盛んになっており、微生物燃料電池の発電能力を向上させる研究は停滞気味となっている。本研究は、発電能力に直接影響を与えるカソード性能に関する研究であり、これまで多く行われてきた白金代替触媒の探索などとは異なり、電極化する際の条件を変化させて触媒の性能を最大限に引き出し、エアカソードの性能を高めるという新しい視点の研究である。
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