水と空気と可視光を活用する環境に優しい炭素資源循環反応の開発

• 研究課題/領域番号: 24K08495
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 嶌越 恒 九州大学, 工学研究院, 教授 (00284539)
• 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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 炭素資源循環反応 / 金属錯体 / 可視光応答性光触媒 / バイオインスパイード型触媒 / 環境負荷物質

研究開始時の研究の概要

本研究では、環境負荷物質である有機ハロゲン化合物類を炭素資源と見なし、これを原料として様々な有用化成品合成を行い、負の化学遺産を価値ある化学物質に変換するという新しい視点に立った炭素資源循環反応を開発する。触媒としては、脱塩素化酵素の活性中心を模倣した金属錯体と可視光応答性光触媒を複合化したハイブリッド触媒を作製し、光エネルギーを駆動力とする反応系を構築する。さらに光合成Zスキーム機構を応用した二段階光励起触媒システムを構築し、水を電子源、空気中の酸素を酸素源、太陽光を駆動力とする物質変換システムを構築する。また本反応を光フロー反応システムに展開し、機械学習を取り入れた反応最適化にも取り組む。