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2023 年度 研究成果報告書

ホウ素ドープダイヤモンド光触媒の強力な還元力を用いた有用物質生成

研究課題

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研究課題/領域番号 21H02025
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36010:無機物質および無機材料化学関連
研究機関東京農工大学

研究代表者

中田 一弥  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70514115)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード光触媒 / ボロンドープダイヤモンド / 還元反応
研究成果の概要

本研究では、BDD光触媒が生成する高エネルギー電子による還元反応のメカニズム解明を行い学理を構築するとともに、その知見を利用して窒素系化合物を原料とした難進行性の還元反応を常温・常圧下で進行させることを目標とする。その結果、BDD光触媒を用いることで、室温・常圧下において、窒素分子を還元し、水中にてアンモニウムイオンを生成できることを明らかにした。またBDD光触媒に助触媒を担持した結果、アンモニウムイオンの生成量が向上することがわかった。さらに、BDD光触媒表面の終端分子によって、窒素分子の還元効率が変化することを明らかにした。

自由記述の分野

光触媒

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、BDD光触媒を用いることで、常温・常圧下で窒素分子を還元してアンモニアを生成できることを明らかにした。本成果は、窒素分子の還元メカニズムに関する理解を深め、光触媒を用いた新たな反応の可能性を示すとともに、常温・常圧下でのアンモニア生成方法の確立により、エネルギーや環境負荷の低減が期待される。アンモニアは肥料や合成化学品の原料として広く使用されており、その生産方法の改善は農業や化学産業における持続可能性の向上に貢献する可能性がある。

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公開日: 2025-01-30  

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