| 研究課題/領域番号 |
21H02042
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分36020:エネルギー関連化学
|
|---|
| 研究機関 | 新潟大学 |
|---|
研究代表者 |
八木 政行 新潟大学, 自然科学系, 教授 (00282971)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
|
|---|
| キーワード | 人工光合成 / 二酸化炭素還元光カソード / 酸素発生光アノード / 電極触媒 / 錯体触媒 / 酸素発生アノード / 二酸化炭素還元 / 電気触媒 / 二酸化炭素固定 / 触媒 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
化石燃料に依存しない持続可能な脱炭素社会を実現するためには、再生可能エネルギーを用いた二酸化炭素の高効率燃料化ならびに炭素資源化技術の確立が重要である。申請者は最近、酸素発生アノードおよび二酸化炭素還元カソードの開発において、重大なブレークスルーを実現した。本研究では、これらの研究成果を基盤にして更なる高効率アノードおよびカソードを創製すると共に、これらを用いて太陽光二酸化炭素固定システムを構築することにより、世界最高の太陽光二酸化炭素還元効率を達成し、脱炭素社会の実現への足掛かりを得る。
|
| 研究成果の概要 |
平面配位子を有する鉄錯体を用いて、水溶液中において低過電圧で高効率かつ高選択的に二酸化炭素を一酸化炭素に還元できる分子触媒電極を開発した。さらに、最近、Febpcが有機溶媒中で分圧0.01 atmの極めて低い二酸化炭素濃度条件でも高効率に一酸化炭素を生成することを見出した。これは、Febpc錯体の軸配位サイトが効果的に二酸化炭素を取り込む能力を有することを示す興味深い結果である。
一方、イミダゾール誘導体を配位子とした混合金属錯体を含む前駆体溶液から、電極基板に強固に密着する混合金属酸化物膜を合成する方法を見出した。本方法を用いて、高性能なCuBiO4光カソードを開発することに成功した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高効率太陽光二酸化炭素固定システムは、将来の再生可能エネルギーを利用した燃料製造技術の基盤となると期待される。将来、太陽光のみならず、洋上風力、地熱などのあらゆる再生可能エネルギーを利用した水素製造システムを中心としたカーボンニュートラル技術を確立することにより、現在の化石燃料をエネルギー源とする全ての産業に波及効果が期待できる。さらに、燃料供給のみでなく、水素を用いた化学製品合成などの様々な産業から、生活様式に至るまで大きな変革をもたらすと予想され、高効率太陽光二酸化炭素固定システムの開発による社会・経済的インパクトは計り知れない。
|
