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2021 年度 研究成果報告書

担持金属触媒の電子化学ポテンシャルの定量とその変位による触媒反応促進に関する研究

研究課題

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研究課題/領域番号 19H02510
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27030:触媒プロセスおよび資源化学プロセス関連
研究機関東京大学

研究代表者

高鍋 和広  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (20519730)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード担持金属触媒 / ナノ粒子 / 担体効果
研究成果の概要

本研究では、電気化学的手法による触媒電位の制御を行い、CO酸化反応を用いて従来の熱触媒反応(開回路条件)よりも触媒性能を向上させることに成功した。適切な電位に触媒を制御すると熱反応によるCO2生成率は、開回路時の5倍以上、370%以上のFaradaic efficiencyに相当することが確認された。このようなCO酸化の非ファラデー的な性能向上は、Rh/CとIr/Cの異なる触媒で観察され、電気化学的な電位制御の普遍性を示すものであった。

自由記述の分野

触媒化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

持続可能な発展を実現するために、工業用触媒はより効率的なものに見直される必要がある。担持金属系触媒は、金属粒子と担体の相互作用を制御することで性能を大きく左右する。一般にこれらの相互作用は金属担体相互作用や、第三成分添加によるプロモーター効果は、触媒の性能向上につながる有効な方法である。本研究では、外部電位制御によって触媒のポテンシャルを変化させることで触媒反応速度向上に成功した。すなわち少ないエネルギー投入量で化学反応を加速する方法論を確立させたものである。

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公開日: 2023-01-30  

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