CO2還元を促進するヘテロ積層反応場の創製

创建促进二氧化碳减排的异质堆反应场

• 批准号: 20K05671
• 负责人: 望月 大
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Tokyo Denki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05671/
• 关键词: 交互積層体; 金属酸化物; 層状複水酸化物; ナノシート; CO2還元触媒; 電極触媒; 還元反応; コアシェル触媒; ヘテロ構造; 光触媒

本研究課題では、異種の金属酸化物層をナノメートルスケールで交互に積層した新奇ナノハイブリッド型二酸化炭素還元触媒の創出を目的としている。本手法では，異種の層状無機酸化物が創出する空間を精密に制御することで，①反応基質捕捉・活性化部位、②電子注入部位、さらに③反応基質の拡散空間を持った反応場の提供を目指す。不均一触媒反応中の反応サイトの構造と電子状態の変化が触媒反応活性を支配するため。より活性高い触媒の開発には、反応中の反応サイトの構造や電子状態といった遷移状態の制御が必要である。以上の検討は、二酸化炭素還元触媒反応への礎となるのに加え、新奇ナノ材料創製に向けた新機軸を付与する可能性がある。今年度の研究ではそこで、NiAl LDHとTi0.91O2をナノシート化し交互積層することにした。NiAl LDHはCO2吸着能をもち、かつ深紫外光によって優れたCO2の光還元活性を示す、Ti0.91O2は紫外光を吸収し電子移動を起こすいった特性をもつ。さらに、ナノシート化で表面積が大きくなることで広いヘテロ界面が得られる。これらのことから、NiAl LDH、Ti0.91O2ナノシート交互積層によって、広いヘテロ界面を持たせ、光生成キャリアの移動の促進ができることから優れたCO2光触媒還元が期待できる。NiAl LDHナノシートホルムアミド分散液をTi0.91O2ナノシートホルムアミド分散液に加え撹拌し沈殿物を得た。これを遠心分離で回収し乾燥させ、Ti0.91O2/NiAl LDHナノシート交互積層体を得た。SEM-EDS像より、得られた試料においてシートが層状に重なった状態を確認でき、各ナノシート由来の元素（Ni、Ti、O）の共存を確認した。これらのことから、Ti0.91O2/NiAl LDHナノシート交互積層体の合成ができた。

This research topic で は, heterogeneous の acidification metal layer を ナ ノ メ ー ト ル ス ケ ー ル で interaction に horizon し た novel ナ ノ ハ イ ブ リ ッ ド type 2 acidification carbon catalyst の is yuan hit を purpose と し て い る. Species, this technique で は の layered inorganic acid content が hit す る space を precision に suppression す る こ と で, (1) the 応 matrix capture, active parts and (2) electronic injection parts and さ ら に (3) the 応 matrix の を holding company, scattered space っ た game against 応 の provide を refers す. Non-homogeneous catalysts reverse 応, <s:1> reverse 応サ ト ト <s:1> structure と electronic state <e:1> change が catalyst reverse 応 activity を dominates するため. よ り high active い catalyst の open 発 に は, anti 応 の anti 応 サ イ ト の tectonic や electronic state と い っ た migration state の suppression が necessary で あ る. Beg は, two above の 検 acidification carbon catalyst also yuan against 応 へ の development と な る の に plus え, novel ナ ノ material created に to け た を give new shaft す る possibility が あ る. Our study の で は そ こ で, leicester and LDH と Ti0.91 O2 を ナ ノ シ ー ト し interactive product layers す る こ と に し た. Leicester and LDH は can CO2 sorption を も ち, か つ deep ultraviolet に よ っ て optimal れ た CO2 の を す, light also yuan activity Ti0.91 O2 を は uv light absorption 収 し electronic mobile を こ す い っ た features を も つ. さ ら に, ナ ノ シ ー ト change で large surface area が き く な る こ と で hiroo い ヘ テ が ロ interface to ら れ る. こ れ ら の こ と か ら, leicester and LDH, O2 Ti0.91 ナ ノ シ ー ト interaction horizon に よ っ て, hiroo い ヘ テ ロ interface を hold た せ, light generated キ ャ リ ア の mobile の promote が で き る こ と か ら optimal れ た CO2 photocatalytic yuan が also expect で き る. Leicester and LDH ナ ノ シ ー ト ホ ル ム ア ミ ド dispersion を Ti0.91 O2 ナ ノ シ ー ト ホ ル ム ア ミ ド dispersion に plus え 撹 mix し Shen Dian content を た. Youdaoplaceholder2 れを telecentric separation で rerelease of <s:1> dry させ Ti0.91O2/NiAl LDHナノシ ト ト interproduct layer を obtain た. SEM EDS - like よ り, ら れ た sample に お い て シ ー ト が layered に heavy な っ た state を confirm で き, various ナ ノ シ ー ト origin の elements (Ni, Ti, O) の coexistence を confirm し た. <s:1> れら <s:1> と と ら ら, Ti0.91O2/NiAl LDHナノシ ト ト intercomer <s:1> synthesis がで た た.

项目成果

層状ケイ酸塩-アゾベンゼン誘導体 複合体の光異性化

层状硅酸盐-偶氮苯衍生物配合物的光致异构化

• 发表时间: 2023
• 作者: 手代木颯;望月大
• 通讯作者: 望月大

アゾベンゼン修飾TiO2及びα-シクロデキストリン修飾rGOナノシートの包接反応によるナノシート交互積層体

偶氮苯改性TiO2和α-环糊精改性rGO纳米片的包合反应形成纳米片交替层压体

• 发表时间: 2022
• 作者: 齋藤秀太;望月大
• 通讯作者: 望月大

Direct preparation of core-shell platinum cathode in membrane electrode assembly catalyst layer for polymer electrolyte fuel cell

• DOI: 10.1016/j.ijhydene.2020.03.180
• 发表时间: 2020-05-21
• 期刊: INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY
• 影响因子: 7.2
• 作者: Fukunaga, Hiroshi;Kachi, Kazuhiro;Sugimoto, Wataru
• 通讯作者: Sugimoto, Wataru