窒素ドープグラフェンの触媒性能における電子軌道効果

• 研究課題/領域番号: 23KK0266
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
• 研究機関: 北海道大学 (2024); 筑波大学 (2023)
• 研究代表者: 武安 光太郎 北海道大学, 触媒科学研究所, 准教授 (90739327)
• 研究期間 (年度): 2024 – 2026
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
• キーワード: 表面科学 / 触媒化学 / カーボン触媒

研究開始時の研究の概要

窒素ドープグラフェン触媒は、固体高分子型燃料電池の正極に使用される新しいタイプの白金フリー触媒です。この触媒は、酸素を水に変える反応の効率を高めるため、特定の窒素構造をグラフェンに導入しています。日本、インド、ドイツを中心とした国際的な研究チームを構成し、様々な窒素構造、欠陥、典型元素を含むナノサイズのグラフェン量子ドットを開発し、その構造が反応活性に与える影響を明らかにします。これにより、高性能で金属を使用しない触媒の設計方針が確立されることを目指しています。