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カーボンにヘテロ元素や官能基を導入することにより、触媒活性を発現するようになり、カップリング反応、水素化反応、酸化反応に適用できる。電極触媒として活用するためには、カーボンに酸化還元部位をもたせるとともに、集電体と基質との電子移動をスムーズに行うことが求められる。そのため、酸化還元部位とカーボンを適切なリンカーで接続するための手法を確立した。炭素鎖の長さがC2～C6のジアミンを介して、アントラキノンを結合した。その結果、C2（エチレンジアミン）を用いた場合に、最も電子移動の効率が高くなった。この結果を受けて、TEMPO、アンモニウム、ピリジニウムといった触媒活性部位を結合し、酸化反応やCO2固定化反応の触媒に応用した。また、3次元構造を有するカーボンを合成し、選択的吸着特性を評価した。
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