ナノメートルレベルで設計された複合構造による二酸化炭素の触媒的・光触媒的化学変換

研究代表者

犬丸 啓 (広島大学 大学院工学研究院 教授)

研究課題の概要

ナノメートルレベルの構造を持つ物質や多孔体を複合化し、特にメソポーラス材料のナノ空間を特殊な反応場として活用して、二酸化炭素の分離や有用な化学物質へ変換する機能をもつ材料の開発に挑戦します。

酸化物ナノ粒子同士やナノ粒子と多孔体のナノ複合材料の機能に着目しています。たとえば、SrTiO3を、一辺が10 nm 程度のナノキューブとしてメソポーラスシリカ中に分散した新材料の合成に成功し、さらに助触媒を担持してCO2の光触媒的還元反応が進行することを見出しました。生成物としてCOが得られ、水が還元剤として働くいわゆる人工光合成ともいえる反応が進行していると推定されます。この材料は結晶性と表面積が高いSrTiO3 ナノキューブがメソポーラスシリカの中に安定に保持されており、さらにSrTiO3の周りのナノ空間を反応場として利用できる特徴があり、高活性化への展開が期待されます。ほかに、メソポーラスシリカに有機アミノ基を導入したCO2吸着剤の基本特性のナノ構造依存性やCO2とメタノールから炭酸ジメチルを生成する触媒のナノ粒子化の効果についても検討しています。

<研究の概要図>

                   inumaru2014

プログラム

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