| 研究課題/領域番号 |
20K15374
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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 |
岩瀬 和至 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (90846437)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 二酸化炭素還元 / ナノ材料 / 第一原理計算 / 形態制御 / 不均一触媒 / 二酸化炭素還元反応 / 電極触媒 / 銅 / 層状化合物 / 単一原子触媒 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、層状化合物を始めとする無機材料上に単原子状金属活性中心を担持することで、高活性触媒の開発を目指す。触媒反応としては、エネルギー変換反応として近年注目されている水素発生反応や二酸化炭素還元反応を中心に活性を評価する。特に、従来から知見のある水熱法や、申請者のこれまでの研究で知見を持つ超臨界流体を用いた触媒開発を行う。高活性触媒の開発のために、第一原理計算を用いた材料探索や反応メカニズムの解析も同時に行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では主に、層状化合物である層状複水酸化物、カーボン材料、二次元高分子材料、合金材料からなる電極触媒材料の開発を行った。それらの材料を、電気化学的二酸化炭素還元反応、NO酸化反応に展開した。特に、活性中心の配位構造・形態・組成を適切に制御することにより触媒活性並びに反応選択性を制御することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
二酸化炭素還元反応は、常温常圧という温和な条件で二酸化炭素の再資源化を行う反応として注目される。本研究では新材料の開発に成功しており、本研究で得られた材料開発の知見を今後さらなる材料開発へと展開できると期待できる。また、本研究ではナノ材料を用いた生体分子であるNOの検出触媒の開発を行った。本研究の成果は、近年世界中で注目されているバイオデバイス・センサーの開発にも展開できる有用な知見となる。
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