ポイント
- ２０５０年カーボンニュートラル社会の早期実現に資するＣＯ２転換技術を開発
- プラズマによってＣＯ２を不安定化することで、反応効率を高めることに成功
- プラズマと合金触媒の協奏効果を、実験的・計算的に実証
東京工業大学 工学院 機械系の野崎 智洋 教授、Ｋｉｍ Ｄａｅ－Ｙｅｏｎｇ（キム・デヨン） 大学院生（博士後期課程２年生）、北海道大学 触媒科学研究所の古川 森也 准教授らの研究グループは、二酸化炭素（ＣＯ２）の還元反応の効率を非平衡プラズマ技術によって大きく促進することに成功した。本研究成果はＣＯ２の固定化や資源としての有効活用、環境保全への貢献につながると期待される。
２０５０年カーボンニュートラル社会の実現に向け、再生可能エネルギーを用いてＣＯ２を一酸化炭素（ＣＯ）、メタン（ＣＨ４）、メタノール（ＣＨ３ＯＨ）など有用物質に転換する技術の確立が急務である。しかし、ＣＯ２分子の直線状構造がもたらす安定性が、反応効率向上の障壁となっていた。研究グループはプラズマによってＣＯ２分子を選択的に振動励起することで、反応性の高い構造に変化することに着目し、プラズマを作用させながら触媒反応を進行させる新たな反応系を開発した。この反応系を用いてプラズマを作用させることで、ＣＯ２還元反応効率が既存手法の約３倍まで向上することを実証するとともに、触媒とプラズマの協奏効果の観測にも成功した。
本研究成果は、現地時間２０２２年７月２１日、米国化学誌「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ」オンライン版に速報として掲載された。
本研究は、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業（ＣＲＥＳＴ）「非平衡プラズマを基盤とした電子駆動触媒反応の創成」（研究代表者：野崎 智洋）の支援を受けて実施された。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（６４８ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “Cooperative Catalysis of Vibrationally Excited CO2 and Alloy Catalyst Breaks the Thermodynamic Equilibrium Limitation”
- ＤＯＩ：10.1021/jacs.2c03764
＜お問い合わせ先＞
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東京工業大学 工学院 機械系 教授
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m.titech.ac.jp古川 森也(フルカワ シンヤ)
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