高効率H2O2合成を目指す表面疎水性光触媒と二相リアクターの設計

• 研究課題/領域番号: 25H00816
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分27:化学工学およびその関連分野
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 山下 弘巳 大阪大学, 産業科学研究所, 招へい教授 (40200688)
• 研究分担者: 関野 徹 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20226658) ; 吉田 寿雄 京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (80273267) ; 森 浩亮 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90423087) ; 桑原 泰隆 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40635330) ; 近藤 吉史 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (10982118)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2030-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 45,760千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 10,560千円); 2025年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
• キーワード: H2O2合成 / MOF / 光触媒 / 二相リアクター / 表面疎水化

研究開始時の研究の概要

可視光応答型光触媒（改質MOF光触媒）、表面疎水化処理、二相リアクター（有機相-水相）の活用により、高効率的過酸化水素（H2O2）生成の実現を目指す。目標達成には「活性点」、「表面反応場」、「反応システム」の設計が重要と考える。①＜活性点＞H2O2生成に適した電子構造を持つ改質MOF光触媒の設計、②＜表面反応場＞表面O2濃度を高め、生成H2O2の分解を抑制する表面疎水性反応場の設計、③＜反応システム＞逆反応による生成H2O2の分解を抑制する二相リアクター（有機相-水相）の設計、などの技術を融合し、温和な条件での高効率H2O2生成を可能にする「表面疎水性反応場を活用する光触媒」の開発と学理を築く。