| 研究課題/領域番号 |
22K18929
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分27:化学工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 高知工科大学 |
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研究代表者 |
藤田 武志 高知工科大学, 理工学群, 教授 (90363382)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 触媒 / 多孔質金属 / コロナ放電 / アンモニア分解 / ガス触媒 / ナノポーラス金属 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、エネルギー応用、環境応用を見据えて、脱合金法による３次元ナノポーラス材料（金属、半導体、二次元結晶、強磁性体）及びそれらの複合材料からなる新しい触媒材料を探索し、電場、光などの外場と結合させることで、「外場生成・伝達・変調材料」機能を持たせた「外場誘起触媒」を創製し、化学反応の高効率化および新奇反応制御を実現することである。そして、環境エネルギー応用に向けて高効率の革新的外場誘起化学反応プロセスへと発展させる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、3次元ナノポーラス金属を基に新しい触媒材料を開発し、電場や光などの外場と結合させることで、外場誘起触媒を創製することを目指す。具体的には、コロナ放電を用いたナノポーラス触媒の創製とガス触媒評価を行い、CO酸化反応において、高いCO転換率を示す触媒を開発した。また、金で表面修飾したナノポーラス銅触媒が高効率なCO酸化反応を実現し、構造体の形状と接触面積が反応効率に影響を与えることが示された。アンモニア分解反応にも適用したが、さらなる改善が必要である。今後、前駆体や貴金属修飾の最適化を進め、高効率な触媒反応の実現を目指す。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、３次元ナノポーラス金属を触媒として用いることで、光や電場などの外場と高効率に結合させ、化学反応プロセスを制御・最適化することを目指しています。従来の触媒材料に比べ、ナノポーラス金属は高い電気伝導性と多様な構造を持ち、外場と強く結合することが可能です。これにより、CO酸化やアンモニア分解などの化学反応の効率化を実現し、環境エネルギー分野への応用が期待されます。この技術は、化学産業の省エネルギー化と環境負荷の低減に寄与し、持続可能な社会の実現に貢献する可能性があります。
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