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酸性で駆動する超疎⽔性⼆酸化炭素還元電極 九大研究Gが合成成功

九州⼤学の⼭内美穂教授の研究グループは、多孔性構造と超疎⽔性を有する銅極薄電極を⽤いることで通常では銅電極が活性を⽰さない酸性⽔溶液中において二酸化炭素(CO₂)を還元して効率よく多炭素化合物を合成することに成功した。

研究では、CO₂を酸性条件で効率よく変換するために多孔性構造と超撥⽔(はっすい)性を備える銅電極を構築した。

この銅電極では電極全体に存在する細孔「マクロ孔」からCO₂が電極界⾯に効率よく供給されるとともに、酸性⽔溶液との接触が低減のために⽔素発⽣が抑制されるため、通常では銅電極が活性を⽰さないpH=1~6の酸性条件でもCO₂が多炭素化合物に変換される。

この電極はCO₂濃度が低下しても⾼い活性を⽰す。さらにpH=1の酸性条件でも‒0.2Acm-2の電流密度で30時間以上動作することが分かった。研究グループは「今回の発⾒は、地球上での炭素循環を促進し、地球温暖化や資源エネルギー問題の解決に貢献する」としている。

超撥⽔性銅電極:マイクロ孔構造と微細な突起構造を
有するCu電極はCO2の⾼速拡能と超撥⽔性を兼ね
備え、酸性条件下でも効率的にCO2還元を促進する