水和酸化物表面の酸塩基反応と酸化還元反応の両者を考慮に入れた効率的・選択的なCO2のプロトン化反応を実現する方法を検討した.実験ならびに理論的なアプローチ法により,前者では表面プロトン活性を利用したCO2の優先吸着とプロトン化による電気化学的還元体生成に関する単セル実験により電気化学的反応特性を,後者では水和表面のプロトン活性の起源が二つの酸塩基点の酸定数の差によることやプロトン移動の機構を明らかにした.単セル実験からは,反応サイトの次元性の重要性やCO2の優先的還元反応を可能とする触媒電極の開発を行ったが,いずれも過電圧が低い水素ガス発生が優勢となることが明らかになった.
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