固液ナノ界面での反応追跡と素材開発 ~クリーンな社会システム創成にむけた化学的貢献~

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 地球温暖化・環境問題に対してクリーンな水素社会を目指した未来社会において、二酸化炭素の排出を制限しながらエネルギーを製造・貯蔵・発電するシステム(燃料電池、太陽電池、キャパシタ、電池など)の発電効率を向上させることが現在の課題となっています。これらのシステムでは電気化学反応を利用していますが、その電気化学反応は金属や触媒などの表面で反応が進行するため、表面の構造や組成の評価、表面吸着物を検出することで、反応機構を理解し、より高機能、高効率、低価格な触媒を開発研究することが可能になります。

 本研究室では、電気化学反応、つまり分子や原子、電子の受け渡しが実際に行われる表面・固液界面で、どのようなメカニズムで反応が進行し、どうしたらより効率良く反応が進行するか、原子・分子レベルで理解・改善することで、新しい触媒素材の開発を目指しています。そこで、実際に反応が進行しているナノ界面を直接観察する「その場超高感度分析法」を開拓して、新たに高効率な触媒の精密合成を目指す研究を遂行しております。これまでに原子1個を識別する世界最高レベルの超高感度分光計測法の独自開発に成功しており、高温・高圧・酸アルカリなどの厳しい発電中の条件下での「オペランド計測」を可能にしています。

 固液ナノ界面での電気化学反応を理解し、新たな触媒素材開発を進めることでクリーンエネルギーシステムの高効率化を実現し、水素社会を実現し、温暖化問題・環境問題に対して、化学の力で貢献していくことを目指します。

 

固液ナノ界面での反応追跡と素材開発 ~クリーンな社会システム創成にむけた化学的貢献~

固液ナノ界面での反応追跡と素材開発 ~クリーンな社会システム創成にむけた化学的貢献~