| 研究課題/領域番号 |
04555195
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
藤平 正道 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (40013536)
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| 研究分担者 |
中村 静雄 日本真空技術株式会社, 計器事業部, 事業部長(研究員)
秋葉 宇一 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (60184107)
菅 耕作 東京工業大学, 生命理工学部, 助手 (90016642)
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| キーワード | DEMS / DPMS / 電気化学 / 光触媒 / 触媒反応 / CO_2固定 / 水の光分解 / 質量分析 |
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| 研究概要 |
本研究は従来法では同定できなかった溶液中での電気化学・光化学反応の中間体や生成物を、これらの反応進行下でその場で同定できる新しい質量分析装置を開発することを目的としている。すでにこれまでの実験により、本法が電気化学・光化学反応(CO_2還元やH_2Oの酸化)の反応機構解明や触媒開発に極めて有効であることが示された。
そこで、本装置を実用化させるために以下の点を検討し、改良を進めてきた。(1)応答の高速化(溶液の対流による物質移動の促進と排気速度の増大による測定時間分解能の向上)(2)生成物の選択透過膜の開発(3)質量分析感度の向上(溶液の対流による物質移動の促進、すなわち反応速度の増進、および溶媒による妨害の低減)(4)本法用の電気化学・光化学装置(電極・光源・反応セル等)の開発と改良などである。
今年度は以下の項目を重点的に検討してきた。
1.これまでの問題点(真空容器と架台の構造、真空排気系の性能不足、四重極質量分析計への大量の溶媒蒸気の影響)を改善し、感度と応答速度の向上を図った。
2.質量分析装置本体に付属する溶液内電気化学・光化学反応セルおよびその本体との接続部である溶媒と反応生成物との気液分離膜の改良を進めた。
3.溶液の対流を用いた物質移動制御による感度の飛躍的向上を計るために、回転ロッドにより生み出された回転流れ中に置かれた静止電極から成る装置を製作し、DEMSの最適な運転条件を見い出した。また、この装置によって単一な電流電位曲線の下でも異なった化学種の定量が可能であることを実証した。
4.エネルギー・環境問題の解決につながる電気化学・光化学的還元による炭酸ガス固定のための高効率・高選択性触媒の開発を進め、本装置による反応中間体・反応生成物の検出と同定を試みた。
5.人工光合成の実現に関わる水の電気化学・光化学的酸化による分子状酸素生成の高効率・高選択性触媒の開発を進めている。
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