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青色顔料の改良でCO?からCOへの変換性能を 従来比で約4倍に向上 ─温暖化ガスを有効な化学原料に変える技術の社会実装へ─

【本学研究者情報】

〇材料科学高等研究所 教授 藪浩
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

  • 安価な青色顔料の一種であり燃料電池や金属空気電池の触媒としても注目されてきたコバルトテトラアザフタロシアニン(CoTAP)が、二酸化炭素(CO2)の資源化触媒(注1として有効であることを発見しました。
  • CoTAPを用いることで高い効率(>98 %)でのCO2から一酸化炭素(CO)への変換を実現し、CoPcに比べて77倍の高い質量活性(注2を達成しました。

【概要】

近年、気候変動対策として温室効果のあるCO2を回収し、COなどの有用な化学原料に変換する技術が注目されています。

東北大学材料科学高等研究所(WPI-AIMR)の刘騰義(Tengyi Liu)特任助教と藪浩教授(主任研究者、同研究所水素科学GXオープンイノベーションセンター副センター長)、李昊(Hao Li)教授(主任研究者)らの研究グループは、東北大学国際放射光イノベーション?スマート研究センター(SRIS)の小野新平教授と吉田純也准教授、北海道大学電子科学研究所の松尾保孝教授、および東北大発スタートアップ企業AZUL Energy株式会社(仙台市、伊藤晃寿社長)らのグループと共同で、燃料電池や金属空気電池の触媒としても開発が進んできたテトラアザフタロシアニン(CoTAP)を用いることにより、高い効率(>98 %)でのCO?から一酸化炭素(CO)への変換を実現し、CoPcに比べ3.77倍の質量活性を達成しました。

本研究成果は、9月30日付(中央ヨーロッパ夏時間)でナノサイエンスとナノテクノロジーの国際的学術誌Smallのオンライン速報版に掲載されました。

図1. 従来のCoPcを用いた検討(1)(2)とCoTAPを用いた本研究(3)。

【用語解説】

注1. 触媒化資源
二酸化炭素などを化学反応で有用な物質に変える働きをもつ触媒。

注2. 質量活性
触媒の重さ1グラムあたりで、どれだけ反応が進むかを示す指標。

【論文情報】

タイトル:Ampere-Level Electrosynthesis of CO via Well-Defined Pyridinic-N Incorporated Cobalt Phthalocyanine
著者:Tengyi Liu,* Xiaofan Hou,Di Zhang,Yutaro Hirai, Kosuke Ishibashi, Yasutaka Matsuo, Junya Yoshida, Shimpei Ono, Hao Li,* and Hiroshi Yabu*
*責任著者: 東北大学 材料科学高等研究所 教授 藪 浩
東北大学 材料科学高等研究所 教授 李 昊(Hao Li)
東北大学 材料科学高等研究所 特任助教 刘 騰義(Tengyi Liu)
掲載誌:Small
DOI:10.1002/smll.202507824

詳細(プレスリリース本文)PDF

問い合わせ先

(研究に関すること)
東北大学材料科学高等研究所 (WPI-AIMR)
教授 藪 浩(やぶ ひろし)
TEL: 022-217-5996
Email: hiroshi.yabu.d5*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

(報道に関すること)
東北大学材料科学高等研究所 (WPI-AIMR)
広報戦略室
TEL: 022-217-6146
Email: aimr-outreach*grp.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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