Systematic heterogeneous design of Cu catalysts for CO2 electroreduction towards highly value-added products

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K14721
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分36020:エネルギー関連化学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: Song Juntae 九州大学, 工学研究院, 助教 (10865348)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 電極触媒 / CO2還元

研究成果の概要

本研究ではCO2を高付加価値の生成物に変換できる触媒の開発を行った。高効率のCO2変換反応を目指して、ヘテロ構造触媒として、Zr系MOFであるUiO-66と金属触媒(Bi触媒)を複合化させることでCO2変換効率を約３倍向上させることに成功した。UiO-66単体により触媒とのCO2との総合作用が高くなることが確認できた。また、メカニズムの糾明するためZr酸化物とのBi触媒と復号化させた触媒構造から、ZrとBiの界面でのCO2吸着がより強くなることが確認でき、高いCO2変換に寄与することが明らかになった。

自由記述の分野

エネルギー材料

研究成果の学術的意義や社会的意義

CO2還元電気触媒技術はCO2を有効な物質へ変換できる技術として、とても注目されているが、低いCO2変換率によりエネルギー効率の課題を解決することがとても大事である。本研究ではCO2をより効率的に変換できるZr系の単体との復号化したヘテロ構造の触媒を提案し、CO2変換を向上させることに成功した。ZrとCO2還元用の金属触媒との界面でのCO2濃度が高くなることを明らかにしたため、将来さらなる発展のため触媒構造設計に重要な意義を示すことができた。