研究内容・テーマ
水素製造
粒子の中に生成した電子と正孔の動きを調べ反応を制御
水素製造光触媒の開発と評価
光触媒を使うと太陽光を利用して水から水素を製造することができます。この反応効率は生成した電子と正孔の動きで決まります。
我々は微粒子の中に一瞬だけ存在する電子と正孔の動きやそれらの反応活性を解析する新しい分析方法を確立しました。
この方法を用いて電子と正孔の動きを分析し制御することで、より高い活性で水を分解できる光触媒を開発します。
山方 啓
水素貯蔵・再放出
ダイレクト燃料電池の構造と電極上での化学反応の模式図
アノード：水素キャリア分子（キノン誘導体）の酸化、
カソード：酸素の還元
ダイレクト燃料電池用触媒の開発と評価
我々は燃料電池内部の反応をin-situで測定可能な赤外およびラマン分光装置を開発し、電極触媒上での水素キャリア分子の反応挙動の解析と生成物の分析を行うことで、ダイレクト燃料電池用の高活性・高反応選択性・高耐久性を持つアノード触媒の合成指針の確立と、燃料電池の作動条件の最適化を行います。
大下 祥雄
原 正則
水素利用
（左）炭素ナノ繊維担持Ru触媒のTEM画像
（右）コロイド状Pd触媒
高機能触媒の創製と実践的な還元反応開発
金属をナノサイズにすると、均一系分子触媒やバルク金属と比較して特異的な反応活性を示すことが知られています。
我々は有機金属錯体から穏和な条件で金属ナノ粒子を発生させ、炭素材料に担持した不均一系の担持触媒やコロイド型触媒の合成法を確立しています。これらの新規な金属触媒を用いて、実践的な還元反応を開発します。
本山 幸弘
評価
（左）東海村J-PARC茨城県ビームラインの装置I-BIX3を用いて解析に成功したポリジアセチレン結晶構造
（右）水素プラズマ処理したカーボン表面の高分解像
水素関連化合物キャラクタリゼーション
水素関連化合物の水素原子の位置をも含む結晶構造、高次構造などの詳細について、X線回折、中性子回折、電子線回折、赤外ラマン振動分光、計算機シミュレーションなど最先端分析技術を駆使して解明しています。
また、これらの化合物の表面状態分析を走査型トンネル顕微鏡、原子間力顕微鏡、透過型電子顕微鏡、X線光電子分光法などを用いて総合的に行い、触媒活性と構造の関連性を探究しています。
吉村 雅満
田代 孝二