| 研究課題/領域番号 |
20H02847
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分36020:エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
横野 照尚 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (10203887)
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| 研究分担者 |
村上 直也 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (10452822)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | グラファイト型窒化炭素 / 過酸化水素合成 / 選択的酸素還元 / 原子状金属イオン固定化 / 二電子酸素還元 |
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| 研究成果の概要 |
過酸化水素(H2O2)は，水素にかわる次世代燃料電池の燃料としての利用が期待されているが工業的にはアントラヒドロキノンを触媒とし、エネルギー多消費型反応で合成される。
我々の研究室では、太陽光などの光エネルギーのみを用いて水と酸素から常温常圧で過酸化水素を高効率で製造する環境負荷のほとんどない粉末触媒および光電気化学システム開発を行ってきた。
その結果、グラファイト型窒化炭素（PCN）の骨格内に原子状でAu, Sb, Kを固定化する技術を世界で初めて確立し、酸素と水から量子収率９０%以上でH2O2とOHラジカルを生成する世界最高性能の光触媒の開発に成功した。
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| 自由記述の分野 |
光触媒化学、光電気化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我々が開発した原子状でAu, Sb, Kなどをグラファイト型窒化炭素骨格内に固定化した新規な光触媒(SAPC)は、再生可能エネルギーである太陽光を光源として光の利用率が９０％以上に達するH2O2及びOHラジカル生成能力を達成しました。開発したSAPCは、大量生産が可能な材料であることから社会実装も視野に入っている。
そのため触媒の応用範囲としては、１．現在のH2O2工業製造プロセスにとって変わる光触媒プロセスの可能性が非常に高いことから、社会的インパクトは非常に大きいと考えている。２．非常に高いOHラジカル生成能力を発揮する光触媒であることから、水処理などのシステム開発できると確信している。
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