固体高分子形燃料電池カソード反応を用いるCO2からのアルコール合成

研究代表者

梅田 実 (長岡技術科学大学 工学部 教授)

研究課題の概要

固体高分子形燃料電池(PEFC)カソード反応を用いて,高温高圧を使用することなく,理論電極電位に近い還元電位において,二酸化炭素を連続反応でアルコール以上の高還元体を高効率生成する技術開発を目指します。また,水素-二酸化炭素燃料電池の発電性についても研究します。

電極触媒にPt/CおよびPt-Ru/Cを用い,二酸化炭素と水素を供給しながらPEFCセル特性を調べました。その結果,(i)理論電極電位に近い0.06-0.25 V vs DHEで,効率的に二酸化炭素還元を生ずること,(ii)還元体のほとんどがカソード上に強吸着すること,(iii) GC-MS分析より,メタノールおよびメタンが主生成物であることが分かり,また(iv) Pt-Ru/Cを用いた場合の電極上の還元体最大生成効率は80℃で75%を上回ることが見出されました。さらに,(v) H2-CO2単セル特性を調べたところ,発電しながらCO2還元していることが分かりました。現在,吸着物を効率的に取り出す触媒の検討を行っています。

<研究の概要図>

umeda2014

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