多孔質シリカ材料のナノ空間内における化学平衡制約を打破するハイブリッド材料の創製

• 研究課題/領域番号: 24K08063
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26030:複合材料および界面関連
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 梅垣 哲士 日本大学, 理工学部, 教授 (10415648)
• 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: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2024年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: ナノ空間 / 非平衡状態の創生

研究開始時の研究の概要

微細な一次粒子を規則的に集積して形成する多孔質球状中空シリカのナノ空間内に二酸化炭素とアンモニアを回収し，その場で尿素を合成できることが確認されたが，反応温度の上昇等によって尿素生成量が低下することが明らかとなった．本研究は，この課題を熱力学的な平衡制約に起因すると考え，ナノ空間内において非平衡状態の創生を試みる．具体的には，副生水および反応熱の除去により平衡をシフトする目的から，吸水あるいは放熱材料を尿素生成の反応場である多孔質球状中空シリカとハイブリッド化する．この検討にあたっては，上記2種の機能性材料を多孔質球状中空シリカ表面に集積あるいはナノ空間に内包，分散してハイブリッド化する．