表面イオニクス触媒の創製と低温電場アシスト脱水素触媒反応への応用

• 研究課題/領域番号: 24K08158
• 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27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
• 研究機関: 高知大学
• 研究代表者: 小河 脩平 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 准教授 (40707915)
• 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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2024年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 資源・エネルギー有効利用技術 / 脱水素反応 / 担持金属触媒 / 低温電場触媒反応 / 低級オレフィン製造

研究開始時の研究の概要

本研究課題では，プロパンの脱水素反応をターゲットとし，従来に比して画期的な低温かつ炭素析出なく反応を進行させることを目的とする。その目的達成のために，異種イオンドープと欠陥制御により，半導体酸化物のバンド構造や表面イオン伝導性を高度に制御した「表面イオニクス触媒」の創製に注力する。加えて，低温での反応を促進する外場アシストとして，表面イオニクス触媒に微弱な外部電場を印加することにより，触媒表面でのイオン伝導（表面イオニクス）を誘起し，これを基質分子に衝突させることで不活性なC-H結合を不可逆的に活性化し，大幅に低温化した環境下で脱水素反応を進行させる。