光誘起非平衡熱反応場を利用する化学反応の促進とその学理構築

• 研究課題/領域番号: 24K01256
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 桑原 泰隆 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40635330)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2025年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2024年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: 光熱変換 / 非平衡熱反応場 / CO2変換 / 酸素欠陥 / その場観察

研究開始時の研究の概要

光と格子振動のエネルギー交換によって生じる非平衡熱反応場では、物質とその表面に近接した反応物が局所的に加熱され、表面で起こる化学反応の促進が可能となる。本研究では、光照射によって誘起される非平衡熱反応場を利用して、光エネルギーを熱を介して効率的に化学反応に利用できる触媒材料を開発するとともに、その基礎学理を構築することを目的とする。具体的には、優れた光熱変換特性を有するMo, W, In亜酸化物を用いた固体触媒をターゲットに、CO2水素化反応を効率的に促進できる光熱変換触媒の開発を目指す。また、光照射下での触媒反応、電気化学測定、その場観察手法を駆使して、反応場を支配する因子を紐解く。