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別紙2

平成20年度元素戦略プロジェクト採択課題

課題名 代表機関名 参画機関名 研究代表者名 研究計画の概要
高分散貴金属ミニマム化触媒の物質設計およびプロセシング 熊本大学 三井金属株式会社 町田正人 貴金属(Pt(白金),Rh(ロジウム),Pd(パラジウム))の最大用途である自動車排気浄化触媒に注目し、その使用量の徹底した削減を達成するため、微少量の貴金属を担体上に完全分散状態で強く固着させ、高活性と長寿命を両立する物質およびプロセスを創生する。完全分散を実現する新物質としての耐熱性オキソ酸塩と、強固着を実現するアークプラズマ(AP)プロセスを組み合わせ、局所強相互作用の発現に基づく新たな貴金属ミニマム化触媒の設計法を確立する。
貴金属フリー・ナノハイブリッド触媒の創製 北海道大学   魚崎浩平 社会の持続的発展に不可欠な再生可能エネルギーシステムの実現に向けて、貴金属フリー触媒の開発を目指す。具体的には、白金系触媒を超える燃料電池電極触媒の実現を目標に、水素や酸素分子を効率的に活性化する非貴金属複合体を開発し、これらを配列制御した高活性ナノ界面を構築する。また、高効率光エネルギー変換素子を目標に、光誘起多電子移動触媒機能を示す非貴金属錯体の開発と高効率ナノ界面の構築を行う。
貴金属代替分子触媒を用いる革新的エネルギー変換システムの開発 九州大学 中部大学大阪冶金興業株式会社トヨタ自動車株式会社佐川印刷株式会社 成田吉徳 高い触媒回転数での水分解触媒特性を示すマンガン含有分子触媒と酸素活性化・還元能を示す鉄系分子触媒(目標:触媒回転数大なり10万回、エネルギー効率大なり90パーセント)を開発し、多孔質チタン表面のナノ加工法を組み合わせることより分子触媒を高密度固定した電極の作成を目標とする。最終的に電解/燃料電池セルを作成し、貴金属触媒を代替し、高エネルギー効率での水電解による水素製造および高起電力燃料電池の実現を目指す。
材料ユビキタス元素協同戦略 東京工業大学   細野秀雄 主な研究対象は無機固体物質とし、クラーク数上位の元素を用い、有用な機能発現の実現を目指す。具体的にはナノ構造、表面・界面、欠陥・異常原子価などの構造要素の工夫により、非銅系の超電導、典型金属酸化物の金属化、磁性元素を使わない強磁性、水中で使える還元剤、希少金属を全く使用しない触媒などの実現を狙うとともに、その方法論の確立を目指す。典型軽金属元素のイメージ刷新が最終目標。
ケイ素酸素系化合物の精密合成による機能設計 早稲田大学   黒田一幸 構造・組成が精密に制御されたケイ酸酸素系化合物を用い、メソ構造材料の合成と機能設計技術を確立する。これを用い、メソ構造材料の構造・機能相関の解明を試みる。メソ構造材料の骨格を原子レベルから制御し、有機分子や他元素との相互作用を巧みに利用することで、各元素の反応サイトとしての役割を明確化する。これらの目的を、ケイ素酸素系化合物のシリル化、自己組織化を軸としたメソ構造材料のボトムアップ的構築により達成する。

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