オペランド放射光測定とナノ材料精密合成の連携による高活性CO2還元電極触媒の開発

• 研究課題/領域番号: 23KK0103
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(海外連携研究)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 岩瀬 和至 東北大学, 多元物質科学研究所, 講師 (90846437)
• 研究期間 (年度): 2023-09-08 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 20,930千円 (直接経費: 16,100千円、間接経費: 4,830千円); 2026年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2025年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2024年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: 電極触媒 / 二酸化炭素還元 / オペランド放射光測定 / ナノ合金 / XAFS

研究開始時の研究の概要

本研究では、研究代表者の有する合金ナノ粒子開発技術と、海外の共同研究グループの有する放射光operando解析技術を組み合わせることで、ナノ合金からなる高活性CO2RR触媒の開発を目指す。異種元素のドーピングによる金属中心の電子状態制御、触媒表面の元素種を適切な選択により、CO2RRの重要な中間体である吸着CO種などの吸着エネルギーの制御することで、触媒活性の向上を目指す。CO2RR活性の評価と触媒反応の電気化学的解析、放射光operando XAFS解析、第一原理計算による反応メカニズム解析を一貫して行い、それらを適宜合成にフィードバックすることにより、CO2RR活性を向上させる。