京都大学 大学院人間・環境学研究科 相関環境学専攻  

物質相関論講座(34講座)物質機能相関論分野(342分野) 

吉田寿雄研究室

 

 

研究内容   

持続可能な環境調和型社会の実現に向けて,

1)光触媒的CO2還元反応・水分解反応の高効率化 <人工光合成>

2)光触媒的メタン変換反応 <メタンの有効利用>

3)シンプルで環境にやさしい新規な光触媒的化学反応プロセスの開発 <新しい化学>

4環境触媒の高性能化・代替触媒の開発 <元素戦略・触媒化学の基礎研究>

を主なテーマとして,光触媒・触媒の構造や反応機構を解析し,それらの相関を明らかにしながら,触媒設計のための学問を構築しつつ,新しく高性能な固体触媒・光触媒の開発と,新しい光触媒反応の開発を行っています.

 

具体的な研究テーマ(2015

(1)【人工光合成】,二酸化炭素還元・水素製造(Ag/Ga2O3光触媒, Ag/CaTiO3光触媒など)  

・二酸化炭素削減/炭素資源有効利用のための光触媒の開発                              

          二酸化炭素の還元                      CO2 + H2O CO + H2 + O2   

・太陽エネルギー変換,水からの水素生成のための光触媒の開発

        水の分解                                  H2O H2 + 1/2 O2

(2)【メタンの有効利用】 光触媒的メタン変換反応(Rh/K2Ti6O13光触媒,Ga2O3光触媒など)

・メタン(再生可能資源・天然ガス)からの水素生成のための光触媒の開発              

常温メタン水蒸気改質(PSRM)         CH4 + 2 H2O 4 H2 + CO2              

常温メタンカップリング                      2 CH4 C2H6

(3)【新しい化学】光触媒的新規有機化学反応  (Pd/TiO2光触媒・ハイブリッド触媒など)

・環境にやさしい化学合成のための新規光触媒反応系の開発と反応機構の解明    

          芳香環官能基化                             Ph-H + R-H Ph-R+ H2             

(4)【元素戦略・触媒化学の基礎研究】環境触媒   (担持貴金属触媒など)

・環境浄化のための貴金属触媒の高性能化と代替触媒の開発                             

          モデル反応(プロピレン水素還元)    C3H6 + H2 C3H8

        モデル反応(CO2水素還元)            CO2 + H2 CO + H2O

(5)XAFSによる触媒等の局所構造解析

・自動車用金属触媒,高性能有機合成触媒,機能性材料の構造解析など

KEK-PFSpring-8などで測定します.