| 研究課題/領域番号 |
21K04769
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分27020:反応工学およびプロセスシステム工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 三重大学 |
|---|
研究代表者 |
西村 顕 三重大学, 工学研究科, 准教授 (60345999)
|
|---|
| 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
|
|---|
| キーワード | 光触媒 / CO2還元 / 赤外光応答 / プロトン供給剤 / 可視光応答 / CO2改質 / 黒体材料 / 物質移動促進 / 反応促進 / 高度光利用 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
CO2/H2O混合系のTiO2光触媒によるCO2改質研究では、照射光低利用率や物質移動を十分に考慮しない反応器設計のため、生成燃料濃度は0.001～0.1 vol%程度に留まり、これは目標濃度の1/10～1/100である。そこで本研究では以下の研究目的を掲げ、ブレークスルーを図る。①複数の可視光吸収金属をTiO2に担持させて紫外光から可視光まで幅広く光吸収する光触媒を作製し、同時にCO2にH2やNH3を組み合わせて電子とH+の供給量を増加させて、CO2改質性能向上を図る。②赤外光を黒体材料で吸収し、温度上昇による自然対流で物質移動促進を図る新規光触媒反応器を開発し、CO2改質性能向上を目指す。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では，赤外光域光に対して吸収特性を持つP4O10の最適担持量の解明とCO2還元反応の燃料生成プロセスである還元反応の際に必要とされるH+の供給剤の最適化に着目した．以上の2点の研究課題を解決することでCO2還元性能向上条件を決定することを，本研究の目的とする．
本研究では，ゾルゲル・ディップコーティング法を用いて異なるP4O10担持量のP4O10担持TiO2光触媒を作製した．作製したP4O10担持TiO2光触媒について，SEM，EPMA，XPSにより表面性状分析を行った．また，H+供給剤としてNH3とH2Oを選定し，これらとCO2のモル比をそれぞれ変更した場合のCO2還元性能評価を行った．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、世界で初めてTiO2系光触媒で赤外光に応答してCO2還元を実現することに成功した。P4O10をTiO2に担持した光触媒自体前例がなく、さらにTiO2に担持するP4O10の量の最適化、およびP4O10作成時のボールミル攪拌時間の最適化に成功したのも前例がない成果である。
|
