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2021 年度 研究成果報告書

CO2の削減と高付加価値化を目的とした超臨界CO2電解還元リアクターの開発

研究課題

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研究課題/領域番号 18H01761
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分26060:金属生産および資源生産関連
研究機関秋田大学

研究代表者

田口 正美  秋田大学, 名誉教授, 名誉教授 (90143073)

研究分担者 加藤 純雄  秋田大学, 理工学研究科, 教授 (50233797)
高橋 弘樹  秋田大学, 理工学研究科, 講師 (60632809)
仁野 章弘  秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (80451649)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード二酸化炭素 / 地球温暖化 / 電解還元 / リアクター / 付加価値化
研究成果の概要

大気中のCO2濃度低減を目指して,回収CO2をその場でCOに変換する「超臨界CO2電解還元リアクター」に用いる種々のカソード材料のCO2電解還元活性を調査した。Ni/YSZ,Co/YSZ,Fe/YSZカソードを比較したところ,Ni/YSZが最も優れたCO2電解還元活性を示した。しかしながら,700℃以下においては電流効率が大幅に低下することが明らかになった。次に,新規酸化物イオン伝導体である12CaO・7Al2O3(C12A7)を用いたNiカソードを用いて電流効率の改善を試みた。その結果,NiとC12A7の体積比を2:1とすることで,700℃においても90%以上の電流効率が確認された。

自由記述の分野

材料電気化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

YSZに代わり,12CaO-7Al2O3を酸化物イオン伝導体としてNiと混合することで,優れたCO2電解還元活性が発言することを見出した。優れた特性を示した要因を調査することで,12CaO-7Al2O3の新たな機能を究明することは,高い学術的意義を持ち,12CaO-7Al2O3の様々な電気化学システムへの活用が期待できる。また,CO2を高効率で還元できることから,大気中のCO2濃度低減に貢献できる。

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公開日: 2023-01-30  

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