2022年07月22日

東工大など「二酸化炭素の資源化」デザイン開発

【カテゴリー】：行政/団体 【関連企業・団体】：東京工業大学

東京工業大学 工学院の野崎智洋教授（機械系）、北海道大学 触媒科学研究所の古川森也准教授らの研究グループは22日、二酸化炭素（CO2）の還元反応の効率を非平衡プラズマ技術によって大きく促進することに成功したと発表した。本研究成果は CO2 の固定化や資源としての有効活用、環境保全への貢献につながると期待される。 　 　2050 年カーボンニュートラル社会の実現に向け、再生可能エネルギーを用いて CO2 を一酸化炭素（CO）、メタン、メタノールなど有用物質に転換する技術の確立が急がれている。だが、CO2 分子の直線状構造がもたらす安定性が、反応効率向上の障壁となっていた。 　 　研究グループは、プラズマによって CO2 分子を選択的に振動励起することで、反応性の高い構造に変化することに着目し、今回プラズマを作用させながら触媒反応を進行させる新たな反応系を開発した。 　 　この反応系を用いてプラズマを作用させることで、CO2 還元反応効率が既存手法の約 3倍まで向上することを実証した。触媒とプラズマの協奏効果の観測にも成功した。 　今後、貴金属を使わない高活性触媒を開拓し、触媒設計指針を確立することを目指す。CO2 再資源化・有効利用を基盤としたカーボンニュートラル社会の早期実現に貢献していく方針だ。 　研究成果は7月21日、米国化学誌「Journal of the American ChemicalSociety」オンライン版に速報として掲載された。 ＜用語の解説＞ ◆振動励起 ：分子にエネルギーを与えることで、分子を構成する原子の間の距離や結合の角度の変化が大きくなることを振動励起という。振動エネルギーは量子化されており振動量子数に応じて、とびとびの値をとる。プラズマでは、電子衝突反応を利用して分子を振動励起できる。 ニュースリリース https://www.hokudai.ac.jp/news/pdf/220722_pr.pdf