I²CNER研究シーズ

  • 電気変換
  • CO₂分離
  • 水素エネルギー
  • 二酸化炭素(CO₂)

触媒、メタノール合成、燃料電池電極触媒

中村 潤児

特任教授

研究概要

CO₂からのメタノール合成

Cu/ZnO系触媒によるメタノール合成の活性点および反応機構を解明してきた(Nature Chemistry,2019)。触媒システム構築のコンサルタントが可能。カーボンニュートラルを達成する現実的な方法論を提案している。それは図に示すようなメタノール社会である。カーボンニュートラル対策の具体的方策と定量的情報を提供することが可能である。

非白金系燃料電池カーボン触媒

エネルギー用触媒には金属触媒は向かずカーボン触媒開発が必須。酸素還元に対する窒素ドープカーボン触媒の活性点を解明した(Science, 2016)。また、世界最高レベルの高活性触媒を開発した。活性触媒の要件は疎水性とプロトン伝導性の両立である。開発触媒では、以下の図のように疎水性の籠状グラフェン触媒の細孔内にプロトン伝導性の物質を導入した。

混成電位駆動型触媒反応(新規触媒メカニズム)

外部からのエネルギー供給をせずに反応の自由エネルギー落差を過電圧に変換して高難易反応を進行させることが可能。外部から電位をかけなくてもCO₂からエタノールを合成することが可能である。