CO2還元を促進するヘテロ積層反応場の創製

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。

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。