ゼロエミッションに向けた二酸化炭素を電解還元する触媒の論文

金沢大学と大阪大学との共同研究で二酸化炭素を電気化学的に還元する触媒を開発し、その触媒メカニズムの解明を行った論文を発表しました。今回の論文は、二酸化炭素を電気化学的に還元してギ酸を合成するプロセスによく使われる錫触媒に注目しました。錫触媒は自身の触媒性能を向上させるために微粒子化したり銅などと合金化する研究が多く行われています。本研究では触媒そのものではなく触媒を乗せる担体に着目しました。担体は二酸化炭素を吸着しやすいものを選択し、担体から触媒表面へ連続的に二酸化炭素を供給し続けたときの触媒メカニズムがどうなるかの検討を行いました。また、その触媒メカニズムを走行型電気化学顕微鏡を用いて直接明らかにしました。2050年のゼロエミッションに向けて二酸化炭素の排出量削減手法が様々に検討されていますが、本研究は従来の触媒に担体を導入することで触媒反応効率を向上させられる基礎的な知見を見つけた画期的な成果と言えます。

プレスリリース
スズとグラフェンの界面を利用した二酸化炭素を高効率に還元する新しい触媒を開発～二酸化炭素からの化成品合成技術の加速へ～

論文
Acceleration of Electrochemical CO2 Reduction to Formate at the Sn/Reduced Graphene Oxide Interface


伊藤良一

Nature Communications誌で論文発表

胡凱龍君の博士論文の一部の研究がNature Communications誌に掲載されました。１年半以上の時間をかけて丁寧に実験し１０か月間の査読にもめげずに最後まで頑張ってくれました。とても良い出来になっています。誰でも読めるオープンアクセスなのでプレスリリースと合わせて是非読んでみてください。また、本研究はＪＳＴさきがけとトヨタモビリティ基金、科研費新学術領域など様々な機関から研究支援を頂いて完遂することができました。期待に応えるべく今後も水素社会に向けた基礎研究を継続していきたいと思います。

プレスリリース
グラフェンで被膜した卑金属電極が防食と触媒作用を両立するメカニズムを解明
論文
Catalytic activity of graphene-covered non-noble metals governed by proton penetration in electrochemical hydrogen evolution reaction


伊藤良一

博士課程後期卒業生一人目

私が初めて受け持った学生であり今年3月に博士課程後期を卒業した胡凱龍君がコロナ禍の中一生懸命就職活動を続けて無事助教職を獲得することができました。彼は土日問わずに自主的によく研究をし、最終的には第一著者としてNature Communications誌に論文を掲載し、他14つの論文に関わり多くの成果を残しました。記念すべき私の指導学生一人目で感慨深いものがあります。今後も活躍してくれることを祈っております。

藤田・伊藤研究室　胡凱龍君お別れ会

伊藤良一

立体的な曲面構造を持つグラフェンの電子物性を解明

東北大学で行われた多孔質グラフェンの研究が4年越しにようやくまとまり、今回無事論文発表をすることができました。この論文は非常に解釈が難しく様々な人と議論をしながら進め、いつの間にか4年も経ってしまいました。
肝心の中身ですがこちらで詳しく解説されています。
英語版もリリースされる予定です。
原著論文はこちらです。

伊藤良一

指導学生の胡凱龍が学位取得と学長表彰

博士指導教官として3年間指導してきた胡凱龍(Hu Kailong)君が無事学位を取得しました。本来ならば東北大学に入学予定でしたが師事した先生がアメリカに異動となり、全ての予定を変更して私と一緒に筑波大学に異動してきてくれた学生です。突然の予定変更にもめげずに一生懸命勉学と研究に励み、「学長表彰」と「研究科長表彰」を同時受賞し、受領総代を務めるなど非常に優秀な成績を収めて無事卒業となりました。おめでとうございます。
私自身も初めての博士指導ということもあり何をすればいいのかわからない状態でしたが、彼と一緒に勉強しながら共に成長していった大変有意義な3年間となり感慨深い学生指導となりました。

学長表彰

学位と研究科長表彰

受領総代

伊藤良一

TSUKUBA FUTURE：社会のニーズに応える新しい炭素材料を生み出す

筑波大学のTSUKUBA FUTUREに私の研究紹介記事が掲載されました。

炭素は、原子同士の結合状態によって、石炭にもダイヤモンドにもなります。炭素原子が六角形に連なり、シートを構成したものがグラフェンです。この構造になると、ダイヤモンドよりも結合が強くなり、触媒能力を持たせることもできるため、電池の電極材料としての応用研究が盛んです。このグラフェンに立体的な構造を与え、これまでにない特性を持った材料を開発しています。

紹介本文はこちら

伊藤良一

卒論、修論、お別れ会

2019年度の卒論と修論が無事終了しました。全員合格ということで次のステージへ巣立っていきます。おめでとう！
また、増田助教と泉技術補佐員も卒業となりました。長年研究室を支えていただきありがとうございました。

伊藤良一