「二酸化炭素の資源化」を実現する新たな反応系をデザイン ~非平衡プラズマでCO2転換効率を大幅に向上~

ad
ad

2022-07-22 東京工業大学,北海道大学,科学技術振興機構

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CO転換技術を開発
  • プラズマによってCO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(CO)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CO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COを一酸化炭素(CO)、メタン(CH4)、メタノール(CHOH)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、CO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CO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、CO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。

詳しい資料は≫

<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>

<研究に関すること>
野崎 智洋(ノザキ トモヒロ)
東京工業大学 工学院 機械系 教授

古川 森也(フルカワ シンヤ)
北海道大学 触媒科学研究所 准教授

<JST事業に関すること>
嶋林 ゆう子(シマバヤシ ユウコ)
科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ

<報道担当>
東京工業大学 総務部 広報課
北海道大学 社会共創部 広報課
科学技術振興機構 広報課

タイトルとURLをコピーしました