窒素ドープカーボン触媒の機能解明とエネルギー材料への応用

2023 年度 審査結果の所見

• 研究課題/領域番号: 23H05459
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 大区分D
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 中村 潤児 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 教授 (40227905)
• 研究分担者: 吉田 靖雄 金沢大学, 数物科学系, 准教授 (10589790) ; 有賀 克彦 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, グループリーダー (50193082) ; 武安 光太郎 北海道大学, 触媒科学研究所, 准教授 (90739327)
• 研究期間 (年度): 2023-04-12 – 2028-03-31

研究の概要

本研究は、窒素ドープカーボン触媒の活性点がピリジン型窒素であることを特定した応募者らの既報の研究成果を基に、π＊電子とO２吸着が活性を決定する主因子であると考え、これをオペランドCARS、高感度ESR-STM、スピン偏極STMなどの計測手法を駆使して検証し、燃料電池用カーボン触媒を実現することを目指す。

学術的意義、期待される成果

白金代替触媒としての窒素ドープカーボンの高性能化は、学術的にも社会的にも重要な課題であり、機構の解明から高性能触媒の設計につなげることができれば、カーボン電極の学理構築において大きな進展が見込まれる。また、CO２還元反応への展開も計画されていて、電解技術への波及効果も期待できる。