H2O2を水素キャリアとして使うための光触媒技術を開発

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2020-07-07 00:00:00

engineering

{'items': [{'description': {'blocks': [{'key': '7d31m', 'text': 'エネルギーを貯蔵・輸送するための化学物質。特に、アンモニアや有機ハイドライド、ギ酸、H 2 O 2 など、海外など再生可能エネルギーが豊富な地域で得たエネルギーを化学的に変換して消費地まで貯蔵・輸送するのに用いられる化学物質を指す。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [{'offset': 45, 'length': 6, 'style': 'SUBSCRIPT'}, {'offset': 56, 'length': 6, 'style': 'SUBSCRIPT'}], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term1', 'term': 'エネルギーキャリア'}, {'description': {'blocks': [{'key': '3bhen', 'text': '金属を含まない半導体粉末触媒であり、低コストである特長をもつ。通常の粉末触媒は、貴金属あるいは金属酸化物からできている。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term2', 'term': 'メタルフリー粉末触媒'}, {'description': {'blocks': [{'key': '3cjnc', 'text': '光を吸収することにより生ずる正孔と励起電子により、それぞれ酸化・還元作用を示す物質。代表的な光触媒として、二酸化チタン(TiO 2 )が知られている。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [{'offset': 65, 'length': 6, 'style': 'SUBSCRIPT'}], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term3', 'term': '光触媒'}, {'description': {'blocks': [{'key': '5fqqb', 'text': '空気存在下、光触媒粉末を懸濁させた水に太陽光を照射することにより、水とO 2 からH 2 O 2 を製造する方法(H 2 O+1/2O 2 →H 2 O 2 , ΔG ○ =+117kJ mol -1 ))。正孔による水の酸化(2H 2 O→O 2 +4H + +4e - )と、励起電子によるO 2 の還元(O 2 +2H + +2e - →H 2 O 2 )によりH 2 O 2 を生成している。本反応は、自由エネルギー変化が正の値(ΔG ○ >0)をとるアップヒル反応であるため、太陽光エネルギーを化学エネルギー(H 2 O 2 )として蓄積する人工光合成反応である。研究グループでは、開発したレゾルシノール-ホルムアルデヒド(RF)光触媒樹脂が、太陽エネルギー変換効率0.5%以上という、一般植物による天然光合成(~0.1%)を大幅に上回る非常に高い効率でH 2 O 2 を合成できることを明らかにしている(Y. Shiraishi, T. Takii, T. Hagi, S. Mori, Y. Kofuji, Y. Kitagawa, S. Tanaka, S. Ichikawa, T. Hirai, Resorcinol–formaldehyde resins as metal-free semiconductor photocatalysts for solar-to-hydrogen peroxide energy conversion, Nature Materials , 2019 , 18 , 985–993, DOI: 10.1038/s41563-019-0398-0 )。この変換効率は、これまでに報告された粉末光触媒による太陽エネルギー変換反応としては最大の効率である。 ', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [{'offset': 632, 'length': 17, 'style': 'ITALIC'}, {'offset': 658, 'length': 3, 'style': 'ITALIC'}], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'fm3ko', 'term': '光触媒型H2O2製造法'}, {'description': {'blocks': [{'key': 'en541', 'text': '現場および現地での作業のことを示す。ここでは、H 2 を必要とする場所まで、H 2 O 2 を水素キャリアとして輸送し、そこでH 2 に変換する方法のことを指す。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [{'offset': 26, 'length': 6, 'style': 'SUBSCRIPT'}, {'offset': 48, 'length': 6, 'style': 'SUBSCRIPT'}, {'offset': 59, 'length': 6, 'style': 'SUBSCRIPT'}, {'offset': 87, 'length': 6, 'style': 'SUBSCRIPT'}], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': 'term4', 'term': 'オンサイト'}]}

['rcsec', 'es']

['白石康浩', '平井隆之']