CO2の資源化を実現するナノ構造を制御した光触媒電極の構築

研究代表者

横野 照尚 (九州工業大学 大学院工学研究院 教授)

共同研究者

春山 哲也 (九州工業大学 大学院生命体工学研究科 教授)
清水 陽一 (九州工業大学 大学院工学研究院 教授)
福間 剛士 (金沢大学 理工研究域 教授)

研究課題の概要

本研究代表者は、TiO2の露出結晶面制御により、その触媒活性を大きく向上することに世界で初めて成功しました。その知見を活かし、CO2をメタノール等の燃料物質に高効率で還元する光触媒機能性電極システムの開発を行います。

露出結晶面制御したブルッカイト型TiO2ナノロッドを合成し、紫外光照射下でCO2を還元してメタノールへ変換する能力を有していることを明らかにしました。また、還元露出面に種々の助触媒金属を担持する技術を確立し、その性能を約10倍程度向上させることに成功しました。その際の量子収率は、約3%でした。また、g-C3N4/WO3ナノコンポジット光触媒を開発し、可視光照射下でCO2からメタノールへ還元する反応が進行することを明らかにしました。また、Boron doped g-C3N4光触媒電極の製膜技術を確立し、可視光照射下で光電流応答を観測し、エタノールが主生成物であることを明らかにしました。その他、CO2還元用の新規のp型半導体電極材料としてCuCrO2, Cu2Nb3O3等を発見しました。

<研究の概要図>

ohno2014

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