化学反応コンデンサ ～概念確立に向けた研究～

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K19173
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 由井 樹人 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (50362281)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2020-03-31
• キーワード: 化学反応コンデンサ / 層状化合物 / レニウム錯体 / 二酸化炭素還元

研究成果の概要

化学反応の重要中間体であるラジカル種を安定に保持できれば、化学反応の選択性と効率向上が期待できる。一方、電気回路には電荷の蓄積と放出を担うコンデンサが組み込まれている。電気回路におけるコンデンサの機能を化学反応へと転換できれば化学反応の制御につながる。しかし、このようなコンセプト・概念で化学反応を能動的に制御する試みはない。我々は、層状半導体のナノ空間でラジカル種が安定化することを見出している。これらの技術を基盤に、化学反応のコントロール可能な「化学反応コンデンサ」を創出することを目指している。本研究では、レニムウ錯体が層間で安定化すること、安定化したラジカル種が反応可能であることを見出した。

自由記述の分野

界面化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

ラジカル種は、化学反応において極めて重要な中間体であるが、一般的には極めて不安定である。ラジカル種を安定に保持できれば、化学反応の選択性と効率向上が期待できる。一方、電気回路には電荷の蓄積と放出を担うコンデンサが組み込まれており、電気回路において極めて重要な役割を担っている。コンデンサの機能を化学反応へと類推・類比すれば、化学反応の能動的な制御につながる。しかし、このような概念で化学反応を能動的に制御する試みはない。本研究では、化学反応の能動的制御が可能な化学反応コンデンサの創出を目指しており、本研究期間内でラジカル種の安定化と反応性という、本概念にとって極めて重要な初期的知見を得た。