2018 年度研究成果報告書

窒化炭素構造体を基盤とする新奇二次元物質を用いた高効率電極触媒の創製

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	17K14546
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	無機工業材料
研究機関	国立研究開発法人物質・材料研究機構
研究代表者	坂牛健国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, 主任研究員 (50756484)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード	電極過程 / エネルギー変換 / 多電子・多プロトン移動反応 / 電極触媒 / 窒化炭素構造体
研究成果の概要	窒化炭素構造体を高結晶化させ、その物質を基盤に化学構造と結晶構造が精密に制御された非白金電極触媒の作製とその高活性化を試みた。結果として、X線回折パターンで比較し、従来の非晶質に近かった構造体と比較して、結晶性の高い窒化炭素構造体の合成に成功した。また、この高結晶窒化炭素構造体を二次元物質化することで、活性な電極触媒になることを見出した。
自由記述の分野	物理化学・材料化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究は、新奇な二次元物質の合成とそのエネルギー材料としての展開を志向した。新しい物質には、新しい物性が期待でき、その新物性を軸に更なる応用展開が期待できる。この様に、本研究成果の学術的意義とは、新材料を合成し、これまでになかった物性を開拓することによって、既存の物質には持ち得ない機能を持つ材料を獲得することである。当該研究の社会的意義としては、エネルギー変換に関わる鍵材料である電極触媒の機能開拓に注力したことである。これは、電池や燃料電池の特性を飛躍的に向上させることを社会より求められており、それを本研究成果は新奇材料による新物性を開拓することによって、この要請に堪えることを目指した。