高い光吸収性と二酸化炭素改質性能を有するハイブリッド光触媒の開発と反応機構解明

• 研究課題/領域番号: 25420921
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: エネルギー学
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 西村 顕 三重大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60345999)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 光触媒 / 二酸化炭素改質 / 可視光応答 / 還元剤 / 重ね合わせ / 二酸化炭素 / 金属担持 / 可視光吸収 / 地球温暖化対策 / 可視光応答光触媒 / 二酸化炭素還元

研究成果の概要

本研究ではCO2/H2O/H2が存在する系でCO2の改質・資源化とH2の貯蔵を同時に実現する新しい可視光応答型光触媒開発を行った。その際に、透明多孔質繊維を基材とし、その細孔内に担持遷移金属とPdをTiO2と共にコーティングした。高い光応答性とCO2改質・H2貯蔵性能の評価ならびに向上を研究目的とした。その結果、以下の知見を得た。① CO2/H2O系：金属担持によるCO2改質性能向上が認められた。重ねあわせの効果を検証したところ、効果は十分に得られなかった。② CO2/H2系、CO2/H2O/H2系：Fe担持によるCO2改質性能促進効果は得られたが、H2添加による性能向上効果は得られなかった。

研究成果

• [学会発表] 異種基材コーティング金属担持TiO2の配置条件がCO2改質性能に及ぼす影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 西村顕、Zhao Xuyan、石田教晃、立松大智、廣田真史
  • 学会等名: 化学工学会第81年会
  • 発表場所: 関西大学（大阪府）
  • 年月日: 2016-03-13
• [学会発表] 異種基材にコーティングしたFe/TiO2の配置条件がCO2改質性能に及ぼす影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 立松大智、西村顕、石田教晃、Zhao Xuyan、廣田真史
  • 学会等名: 第18回化学工学会学生発表会
  • 発表場所: 静岡大学（静岡県）
  • 年月日: 2016-03-05
• [学会発表] 網目状ガラス繊維にコーティングした金属担持TiO2光触媒のCO2還元特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村顕、早川拓也、Zhao Xuyan、石田教晃、立松大智、廣田真史、小塩明、小海文夫
  • 学会等名: 化学工学会第47回秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] CO2 Reforming into Fuel by Metal-loaded TiO2 Photocatalyst Driven by Visible Light (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Nishimura, Takuya Hayakawa, Xuyan Zhao, Taiga Kitazumi, Masafumi Hirota, Akira Koshio and Fumio Kokai
  • 学会等名: The 10th Asia Pacific Conference on Sustainable Energy & Environmental Technologies (APCSEET2015)
  • 発表場所: Seoul (Korea)
  • 年月日: 2015-07-02 – 2015-07-05
• [学会発表] CO2 Reforming into Fuel by Metal-loaded TiO2 Photocatalyst Driven by Visible Light (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Nishimura, Takuya Hayakawa, Xuyan Zhao, Taiga Kitazumi, Masafumi Hirota, Akira Koshio and Fumio Kokai
  • 学会等名: The 10th Asia Pacific Conference on Sustainable Energy & Environmental Technologies
  • 発表場所: ソウル（韓国）
  • 年月日: 2015-07-02
• [学会発表] 異種基材コーティング光触媒Fe/TiO2およびCu/TiO2のCO2改質性能 (2015)
  • 著者名/発表者名: Xuyan Zhao，早川拓也，北住大雅，西村顕，廣田真史
  • 学会等名: 化学工学会第80年会
  • 発表場所: 芝浦工大
  • 年月日: 2015-03-19 – 2015-03-21
• [学会発表] 可視光応答型金属担持TiO2光触媒の表面性状とCO2改質性能評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 早川拓也，西村顕，Xuyan Zhao，北住大雅，廣田真史
  • 学会等名: 化学工学会第46回秋季大会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19