新規金属酸化物・ナノ粒子・合金電極触媒の開発 (2019 - 現在) 

酸化物や金属ナノ粒子等、無機材料を用いた電極触媒開発を行っています。
合成した材料を、電気化学的な水分解反応や二酸化炭素還元反応へと展開しています。

二酸化炭素還元電極触媒の開発

二酸化炭素還元反応(CO2RR)は、再生可能エネルギーから得られる電力を用いることで、化石燃料によるエネルギーを投入することなく、温室効果ガスであるCO2を再資源化することが可能です。本研究では、種々の無機シート材料、合金材料を用いたCO2RR触媒を開発しています。

代表論文
Chem. Commun., 58, 31, 4865–4868 (2022). DOI: 10.1039/D2CC00754A.
ChemSusChem, 15, 2, e202102340 (2022). DOI: 10.1002/cssc.202102340.
ACS Appl. Nano Mater., 4, 5, 4994–5003 (2021). DOI: 10.1021/acsanm.1c00514.
ACS Appl. Mater. Interfaces, 13, 13, 15122–15131 (2021). DOI: 10.1021/acsami.0c21920.

酸素発生電極触媒の開発

水分解反応による水素発生や、二酸化炭素還元反応は、電極のカソード反応ですが、系全体で反応を高効率で進行させるためには、アノード反応である酸素発生反応(OER)を高効率で進行させる触媒の開発が必要です。OERは4電子反応であり、過電圧が大きいことが課題です。本研究では、多元素の金属カチオンを固溶させた多元系金属酸化物ナノ粒子の開発や、アニオンサイトへの異種アニオンドーピングを行うことによるペロブスカイトからなるOER触媒の高活性化を行っています。また、その半反応である水素発生反応ナノ触媒の超臨界流体を用いた合成も行ってきました。

代表論文
ACS Appl. Energy Mater., 5, 8, 9292–9296 (2022).  DOI: 10.1021/acsaem.2c01751.
Chem. Mater., in press. DOI: 10.1021/acs.chemmater.2c03099.