| 研究課題/領域番号 |
21K18213
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
石原 達己 九州大学, 工学研究院, 教授 (80184555)
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| 研究分担者 |
Song Juntae 九州大学, 工学研究院, 助教 (10865348)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| キーワード | 光触媒 / バイオ触媒 / 物質変換 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は1)無機光触媒の高効率化、2)バイオ光触媒の新しい反応の開拓、3)光電気化学セルへの展開という内容で検討した。1)ではエオシンYが良好な増感効果を示し、520nmの可視光に対するAQYが1.5%と高くなり、バイオ触媒と組み合わせ、犠牲剤存在下で水素発生のSTHが2.5%と高い値を示した。2)では新規反応としてニトロゲナーゼを用いるNH3合成を検討し、ニトロゲナーゼの大量合成を実現するとともに、NH3とH2の発生が可能なことを示した。３）ではTiO2を正極とした電気化学セルでの評価を行い、光照射下では0.１V程度の電圧を印加することで、MVの還元と酸素の発生が行えることができた。
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| 自由記述の分野 |
触媒化学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在、カーボンニュートラルエネルギー社会の達成が強く求められている。本研究では光エネルギーを直接、水素として固定するために、効率の高い光触媒として、バイオ触媒と無機触媒を組み合わせるというコンセプトで、通常は、平衡の制約がある反応で、平衡を超えて、大きな効率で水素やアンモニアを合成できることを示した。とくにアンモニアは現在、肥料として必要不可欠であり、エネルギー消費の大きいハーバーボッシュ法で作成されているが、今回、室温、常圧で、気相N2と水からNH3と水素が合成できる可能性を示すことができたので、今後は、さらに生成速度を向上することで、環境調和なアンモニア合成プロセスになる可能性がある。
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