| 研究課題/領域番号 |
22K14762
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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 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
坪ノ内 優太 新潟大学, 工学部, 准教授 (90823972)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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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 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 低濃度二酸化炭素還元 / 分子性カソード / 金属錯体触媒 / 卑金属錯体 / 人工光合成 / 二酸化炭素還元 / 分子性触媒 / 触媒修飾電極 / 多電子移動反応 / 錯体触媒 / 錯体修飾電極 / メタン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
これまでに申請者は、水中で高効率かつ高選択的な二酸化炭素還元触媒能を示す鉄錯体を報告した。本研究では、水中において低過電圧かつ高選択的に低濃度二酸化炭素を還元して、一酸化炭素を生成する電気触媒系を開発する。さらに、鉄錯体に様々な置換基を導入した誘導体を合成して錯体の幾何構造および電子構造を化学チューニングすることにより、二酸化炭素還元触媒性能の向上を図るとともに、二酸化炭素からのメタン生成に挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
低過電圧でかつ高選択的に低濃度の二酸化炭素を還元して有用炭素資源を製造可能な卑金属錯体触媒系の創製を目指して研究を進めた。平面型配位子を有する鉄単核錯体（Febpc）が、DMF中で1%の低二酸化炭素濃度でも効率的に二酸化炭素を還元し、一酸化炭素を生成することを見出した。さらに、Fe(bpc)に種々の置換基を導入した錯体シリーズや金属中心をニッケルに置き換えたNi(bpc)を合成し、二酸化炭素還元触媒性能を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、平面型鉄単核錯体触媒が低濃度の二酸化炭素を効果的に一酸化炭素へと変換することを見出した。これは、カーボンニュートラル社会の実現に向けた、CO2固定化技術分野の進展に貢献する成果である。
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