HOME 研究代表者・研究課題 平成24年度採択 齋藤永宏
ソリューションプラズマ精密合成場の
深化とカーボン系触媒の進化
ソリューションプラズマ
ソリューションプラズマ精密合成場を確立するために、新たな分光分析手法を構築し、反応場において生成する励起種や活性種を明かにします。この合成場を用い、窒素やボロン、リンなどのヘテロ元素を含む芳香族系化合物から新規カーボン系材料の合成を目指します。合成場を自由に操り、得られる材料の電子構造をチューニングし、酸素還元反応に対する触媒性を発現させます。2030年の実用化に向け開発が進んでいる金属空気電池の非貴金属触媒・電極材料の実現を目指します。ソリューションプラズマ精密合成場の深化によるカーボン系触媒の合成のみならず、分子技術の一つの柱となるようソリューションプラズマの学理を構築し、一学術領域へと進化させます。
図1. NMPから合成したフタロシアニン含有ヘテロカーボンナノシート
図2. アントシアニン類化合物から合成したカーボン材料のサイクリックボルタンメトリー (0.5M H2SO4, O2飽和)
図3. アニリンから合成したヘテロカーボンのLi空気電池における充電評価
図1:ヘテロ元素含有カーボンの触媒性
図2:窒素導入量と構造安定性
図3:電子・ラジカル温度の経時変化
図1:プラズマ発生回路の制御と層状の窒素含有カーボンの合成
図2:窒素導入量と構造安定性
図3:電子温度、電子密度と粒子温度の関係
図1:ヘテロカーボン合成
図2:ヘテロカーボン触媒の設計