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月刊ファインケミカル 2024年2月号

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【特集】CO2有効利用技術のための光触媒の最新動向

★2050年までのカーボンニュートラルに向け,再生可能エネルギーである太陽光をエネルギー源として排ガスや大気中から回収した二酸化炭素をさまざまな製品に再利用する光触媒が注目されている。本特集では,CO2有効利用のための光触媒の開発について取り上げる。

商品コード:
F2402
発行日:
2024年2月15日
体裁:
B5判
ISSNコード:
0913-6150
価格(税込):
7,700
ポイント: 70 Pt
関連カテゴリ:
ファインケミカル
地球環境
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キーワード:

光触媒 / 水素化 / カーボンナノチューブ / MOF / 二酸化炭素還元 / 二酸化炭素光還元 / 半導体 / 光エネルギー

著者一覧

桒原泰隆 大阪大学
山下弘巳 大阪大学
川崎晋司 名古屋工業大学
中本嵩市 京都大学
井口翔之 京都大学
浪花晋平 京都大学
田中庸裕 京都大学
寺村謙太郎 京都大学
前田和彦 東京工業大学
田中大輔 関西学院大学

目次 +   クリックで目次を表示

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【特集】CO2有効利用技術のための光触媒の最新動向

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豊富な酸素空孔を有する白金担持モリブデン亜酸物上での光アシスト型CO2水素化反応 
Photo-Assisted CO2 Hydrogenation on Pt-Loaded Molybdenum Suboxide with Abundant Oxygen Vacancies

 酸素空孔が導入されたモリブデン酸化物は,二酸化炭素の還元反応に高い活性を示すだけでなく,可視光~近赤外光の広い波長域の光を吸収して熱に変換する光熱変換特性も持つ。これらの特性を利用することで,低温域でも太陽光を熱エネルギー源として利用し,二酸化炭素と水素から一酸化炭素を効率的に生成することができる。本稿では,このようなモリブデン亜酸化物触媒の物性と機能について解説し,光アシスト型二酸化炭素水素化反応の開発に関するこれまでの研究成果について述べる。

【目次】
1 はじめに
2 酸素空孔を導入したモリブデン酸化物の特徴
3 低温域でのRWGS反応
4 光照射下でのRWGS反応
5 モリブデン酸化物の形態・組成制御による高活性化
6 おわりに

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単層カーボンナノチューブを利用した光CO2還元触媒  
Solar CO2 Reduction Photocatalyst Using Single-Walled Carbon Nanotubes

 ヨウ素内包カーボンナノチューブを硝酸銀溶液に浸漬することで,ヨウ化銀/ナノチューブ/ヨウ素酸銀で構成される光触媒複合体を合成した。複合体の生成の確認は電子顕微鏡による直接観察に加えてラマン散乱実験,X線光電子分光測定などにより行った。この複合体は可視光に応答する二酸化炭素還元光触媒として機能することを明らかにした。

【目次】
1 はじめに
2 単層カーボンナノチューブの分子吸着
3 ヨウ素内包カーボンナノチューブ
4 ヨウ化銀/ナノチューブ/ヨウ素酸銀複合体合成
5 CO2還元性能評価
6 今後の展望

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H2Oを電子源とするCO2光還元を目指した不均一系光触媒の開発
Development of Heterogeneous Photocatalysts for Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O as an Electron Donor

 我々は,H2Oを電子源とするCO2光還元に活性を示す不均一系光触媒の開発に取り組んでいる。この反応は人工光合成とも呼ばれる魅力的なCO2変換技術である。本稿では,光触媒の活性評価の基準から,最近報告したSrTiO3をベースとした光触媒まで,我々の今日までの研究の動向をまとめる。

【目次】
1 はじめに
2 H2Oを電子源とするCO2光還元を評価する基準
3 GaやTaを含む酸化物光触媒
4 SrTiO3光触媒
4.1 SrTiO3光触媒へのAlドープ
4.2 第二金属担持の効果
4.3 SrTiO3光触媒へのMgドープ
5 おわりに

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半導体性MOFを光触媒とした高選択的CO2還元      
Semiconducting MOFs as Photocatalysts for Efficient CO2 Reduction

 金属錯体や無機半導体微粒子,およびそれらのハイブリッドを光触媒としたCO2還元反応が注目を集めている。本稿では,金属錯体(分子)と無機半導体(固体)の中間ともいうべき,金属-有機構造体(Metal-organic framework:MOF)を用いたCO2光還元反応について,我々の最近の研究成果を中心に紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 分子性の固体光触媒
3 CO2還元に高活性を示すPb-S結合含有MOF光触媒
4 新規合成ルートの開拓によるKGF-9光触媒の高性能化
5 高効率CO2光還元を可能とするSn系配位高分子
6 おわりに

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[マーケット情報]
次世代二次電池の市場動向

【目次】
1 概要
2 全固体リチウムイオン電池
3 その他の次世代二次電池
4 次世代電池材料

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[ケミカルプロフィル]

エチレンジアミンテトラ酢酸(Ethylenediamine tetraacetic acid)
酸化アルミニウム(Aluminium oxide)
酒石酸(Tartaric acid)

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[ニュースダイジェスト]

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