跡部 真人

固体高分子電解質電解技術に基づく革新的反応プロセスの構築

研究代表者

跡部 真人

主たる共同研究者

菅 誠治	岡山大学 学術研究院環境生命自然科学学域　教授
永木 愛一郎	北海道大学 大学院理学研究院　教授
光島 重徳	横浜国立大学 大学院工学研究院　教授
山中 一郎	東京工業大学 物質理工学院　教授

研究概要

本プロジェクトでは、持続可能な社会の実現に資する革新的な生産プロセスの構築を念頭に、固体高分子電解質電解基盤技術の創出を目指します。具体的には、以下の項目を掲げ、研究を展開します。 （1） PEM型リアクターによる基質・位置・立体選択的電解水素化反応の開発 （2） 常温・常圧酸化反応プロセス構築のための固体高分子電解質電解技術の開発 （3） 固体高分子電解質電解モジュールの大型化のための技術基盤の整備

小江 誠司

電子貯蔵触媒技術による新プロセスの構築

研究代表者

小江 誠司

主たる共同研究者

金子 賢治	九州大学 大学院工学研究院　教授
日比野 高士	名古屋大学 大学院環境学研究科　教授

研究概要

高毒性なCOの代わりに、削減対象である「CO2」と、電子源である「H2又はH2O」を用いる光・電気駆動型の新オキソ法（アルデヒド合成）と新モンサント法（酢酸合成）を創成する。さらに、H2とO2から光・電気駆動型のH2O2直接合成法を開発する。フラスコ実験と燃料電池実験を平行して行い、最終的に、H2又はH2Oを電子源として用いる光・電気駆動のベンチトップ型ミニプラントを構築する。

生越 友樹

新物質群「3次元カーボン構造体」と革新的触媒反応

研究代表者

生越 友樹

主たる共同研究者

神谷 和秀	大阪大学 大学院基礎工学研究科　准教授
坂本 良太	東北大学 大学院理学研究科　教授
仁科 勇太	岡山大学 異分野融合先端研究コア　研究教授
西原 洋知	東北大学 材料科学高等研究所　教授

研究概要

本研究では、有機化学的に構造制御が可能な新物質「3次元（3D）カーボン構造体」を構築し、革新的電極触媒反応を開発します。さらに3Dカーボン構造体に柔軟性を持たせ、力学的エネルギーにより反応触媒サイト間の距離や基質の量を変化させ、電子やイオンの能動的な制御を行います。加えて、得られた3Dカーボン構造体を個別に設計・合成された半反応電極触媒として用い、同一導電性基板上に空間的に隔てて共担持した局部電池触媒を構築します。

白川 英二

アニオンラジカル制御が拓く革新的電子触媒系

研究代表者

白川 英二

主たる共同研究者

安倍 学	広島大学 大学院先進理工系科学研究科　教授
小池 隆司	日本工業大学 基幹工学部　准教授
谷口 剛史	産業技術総合研究所 触媒化学融合研究センター　主任研究員
西形 孝司	山口大学 大学院創成科学研究科　教授
野上 敏材	鳥取大学 大学院工学研究科　教授

研究概要

触媒として遷移金属の代わりに電子を用いる「電子触媒反応」は、省資源・省エネルギーで有用化合物を合成可能な潜在力あるプロセスですが、鍵中間体であるアニオンラジカル種の発生に加熱が必要であり、適用可能な基質も限られていました。本研究では、アニオンラジカル種の測定・解析による理論的な裏付けに基づいて光や電気によって電子を能動的に制御する「電子触媒化学」の学理を構築し、多様な反応を開発します。