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新規ヒドロゲナーゼの採取とモデル錯体の合成

新氢化酶的收集和模型复合物的合成

基本信息

批准号：
25620047
负责人：
小江誠司
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25620047/
关键词：
バイオミメティクス水素酸素酵素

项目摘要

水素燃料電池は、エネルギー効率が高いことや発電中の副生成物が水のみであることから、クリーンな発電システムとして実用化への期待度が高い。しかし、従来の水素燃料電池の電極触媒に使用されている白金は枯渇資源であり、その代替触媒の開発が必要とされている。これまで多くの研究機関が白金代替触媒の開発を目指してきたが、未だ実用的な触媒は開発されていない。天然には、ヒドロゲナーゼと呼ばれる水素活性化酵素が、容易に水素から電子を取り出すことがかねてより知られていた。この酵素は、燃料電池のアノード（水素極）触媒と同じ働きをしており、単位分子あたりでは白金の水素酸化能を超えているが、酸素や熱に対する不安定性から、実際の燃料電池の電極触媒としての利用はできなかった。我々は、自然には酸素や熱に安定な未知のヒドロゲナーゼが存在すると考え、種々多様な土壌を採掘し、新しいヒドロゲナーゼの探索を行った。その中から、過酷な環境に耐性のあるヒドロゲナーゼをふるい分け、最終的に精製したヒドロゲナーゼをS-77と命名した。このヒドロゲナーゼS-77をアノード触媒として半電池での触媒活性測定を行うと、単位重さあたりの活性は、白金に比べて637倍であった。実際に、水素燃料電池を作製し、水素と酸素を供給して燃料電池評価実験を行うと、白金燃料電池に比較して1.8倍の最大電力密度を示した。また、インピーダンス測定では白金よりも低い抵抗値を示した。本年度は、新たに探索、精製したヒドロゲナーゼS-77から作成した酵素電極を用いて、白金を凌駕する燃料電池の開発に成功した（Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 8895-8898、表紙に採択、プレスリリース2014年6月4日「燃料電池の白金触媒を超える水素酵素「S-77」電極の開発に成功（白金の637倍の活性）」）。

The efficiency of hydrogen fuel cells is high, and the by-product in electricity generation is high. The use of platinum as an electrode catalyst for hydrogen fuel cells in the future is necessary for the development of alternative catalysts. This is the first time that platinum has been used as a catalyst for the development of research institutions. Natural, natural, natural. This enzyme is used as a catalyst for fuel cells and as a catalyst for platinum. It is unstable due to its acidity, acidity and heat resistance. It is used as a catalyst for fuel cells. We are working hard to find new ways to solve problems. In the middle of the day, the environment is cool, and the final product is S-77. The catalyst activity of the half-cell was measured by the catalyst S-77, and the platinum activity was 637 times higher than that of the half-cell. In fact, the maximum power density of platinum fuel cells is 1.8 times higher than that of hydrogen fuel cells. The test was conducted on the ground floor of the building. This year, new research, refinement and development of S-77 fuel cells have been successfully carried out. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 8895-8898, Surface paper extraction, purification, June 4, 2014 "Successful development of platinum catalyst for fuel cells (platinum 637 times more active)").

项目成果

期刊论文数量（24）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Activating H2 by Hydrogenase Model Complexes

通过氢化酶模型复合物激活 H2

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kikunaga;Takahiro; Matsumoto;Takahiro; Ohta;Takehiro; Nakai;Hidetaka; Naruta;Yoshinori; Ahn;Kwang-Hyun; Watanabe;Yoshihito; Ogo;Seiji;Hirotaka Mori・Atsuhiro Osuka;松本崇弘・小江誠司;Kei Murakami・Yutaro Yamamoto・Hideki Yorimitsu・Atsuhiro Osuka;松本崇弘・小江誠司;Koji Naoda・Hirotaka Mori・Naoki Aratani・Atsuhiro Osuka;小江誠司;Tomoki Yoneda・Hirotaka Mori・Atsuhiro Osuka;Daishi Fujino・Hideki Yorimitsu・Atsuhiro Osuka;小江誠司;Tetsuro Murahashi;Takayuki Tanaka・Kota Yoshida・Atsuhiro Osuka;正井航平・白戸克典・山本浩二・村橋哲郎;小江誠司;Masaaki Kitano・Atsuhiro Osuka;小江誠司;Tetsuro Murahashi;Tomoki Yoneda・Atsuhiro Osuka;小江誠司
通讯作者：
小江誠司

水素からの電子抽出

从氢中提取电子

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
K. Miyazaki;K. M.;K. Tsuno and K. Asakura;小江誠司
通讯作者：
小江誠司

Inspured by Nature – New Energy Sources from Hydrogenase Model Complexes

受大自然启发——来自氢化酶模型复合物的新能源

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kikunaga;Takahiro; Matsumoto;Takahiro; Ohta;Takehiro; Nakai;Hidetaka; Naruta;Yoshinori; Ahn;Kwang-Hyun; Watanabe;Yoshihito; Ogo;Seiji;Hirotaka Mori・Atsuhiro Osuka;松本崇弘・小江誠司;Kei Murakami・Yutaro Yamamoto・Hideki Yorimitsu・Atsuhiro Osuka;松本崇弘・小江誠司;Koji Naoda・Hirotaka Mori・Naoki Aratani・Atsuhiro Osuka;小江誠司;Tomoki Yoneda・Hirotaka Mori・Atsuhiro Osuka;Daishi Fujino・Hideki Yorimitsu・Atsuhiro Osuka;小江誠司
通讯作者：
小江誠司

Isolation of a MnIV acylperoxo complex and its monooxidation ability