未利用有機資源の有効利用に資する超分子型難分解性有機物電解酸化触媒システムの開発

• 研究課題/領域番号: 25K01843
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分35030:有機機能材料関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山田 泰之 名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 准教授 (10385552)
• 研究分担者: PHUNG Quan 名古屋大学, 理学研究科(国際), 准教授 (50897585) ; 長坂 将成 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 助教 (90455212)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2027年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2026年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2025年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
• キーワード: 酸化触媒 / カーボン担持触媒 / 高原子価金属オキソ種 / フタロシアニン / 電極触媒

研究開始時の研究の概要

カーボン表面に担持した窒素架橋鉄フタロシアニン二量体オキソ種が有する高い有機物酸化活性化能を利用して、自然界に多量に存在する化学的安定性の高い未利用有機資源を、低エネルギー・低環境負荷で高効率に有用有機小分子へと変換できる超分子型電解酸化触媒システムを開発する。水と電気のみを用いて効率良く活性種を生成させる方法を開発するとともに、活性種の反応中心周囲に適切な疎水性反応場を構築することで、基質の過剰酸化を抑制する。さらに、その触媒を組み込んだ燃料電池型セルを開発して、メタンや木質系有機廃棄物などの未利用有機資源をCO2を排出することなく効率良くアルコールやカルボン酸へと変換する。