不飽和半導体-金属ナノ粒子光触媒によるCO2から各種C2,3生成物への自在で精密な制御

• 研究課題/領域番号: 24K01522
• 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34030:グリーンサステイナブルケミストリーおよび環境化学関連
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 泉 康雄 千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (50251666)
• 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: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 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: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
• キーワード: CO2 / C2, 3化合物 / 光触媒 / 不飽和半導体 / 金属ナノ粒子

研究開始時の研究の概要

光エネルギーによりCO2を様々な燃料・資源へ変換する。CO2内の一つめのO原子を解離させる、表面原子欠陥をもつ2次元/超薄層/不飽和半導体を創る。次にCo, Fe, Ru, Re, Wナノ粒子を複合させ、CO/COH種から界面でCH2およびC2H4種を安定化させ、さらにFeやAgナノロッドも加えてC2H4およびC3H6を定常生成させる。時分割FTIR, XAFS, DFT計算で光反応経路を描き出す。さらにNi, Cu, Pd, Ag, Auナノ粒子を複合させ、CH4からCH3OH化へ、C2H4, C3H6からC2 Oxy化する会合的光反応制御を実現する。