| 研究概要 |
産業からの廃ガスのエネルギーで賄える程度の温度及び圧力条件下で,安価な炭酸ガスの燃料物質及び工業原料への変換技術の開発を目的として、平成7年度は「炭酸ガスの光電気化学的還元法の開発」をテーマに研究を行った。具体的には既存のポテンショスタット等の装置を用いて電気化学的または光電気化学的に還元する方法を開発した。還元効率の良い電解質,温度等の条件の検討,光源としてXeランプを用いた場合の還元効率の測定,電解光照射セル,効率の良い電極材料・形状の開発を行った。その結果は次の通りである。
○メタノール-ベンザルコニウム電解液の場合,作用電極として,Ti,Fe,Co,Ni,Pt.Cu,Ag,Au,Zn,Snを検討した。それぞれの電極における炭酸ガスからの還元生成物は、Ti:水素,メタン,Fe:水素,メタン,Co:水素,メタン,Ni:水素,メタン,Pt:水素,Cu:メタン,エチレン,一酸化炭素,水素,Ag:一酸化炭素,水素,メタン,Au:一酸化炭素,水素,メタン,Zn:一酸化炭素,水素,メタン,Sn:一酸化炭素,水素,メタンであった。
さらに,Cu電極を用いて極低温(-30℃)でCO_2の電気化学的還元を行った。最適条件下で42%の電流効率でメタンを生成した。このような低温下では競争反応である水素生成が8%以下に押さえられることがわかった。
○珪酸塩を懸濁させた電解溶液を用いる光照射電気化学的還元の可能性の検討
○適切な光触媒の開発:珪酸塩岩石に銅をドープした光触媒を調製し,光照射実験を行いつつある。この光触媒の大きさは30メッシュで室温での炭酸ガス還元実験の結果、蟻酸が良い効率で生成することが分かった。現在,担持する銅量の影響,光照射時間の影響及び温度の影響について検討を行っている。
○これらの結果の一部はElectroanal.Chem.誌上及び中部化学関係学協会支部連合協議会秋季大会にて発表した。
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