大阪大学 研究シーズ|
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研究キーワード：大阪大学における「省エネ」 に関係する研究一覧：18件
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発表日：2026年5月29日
1
塗って乾かすだけで、 過酸化水素を生成する光触媒シートが完成！
固まると半導体になる高分子光触媒を開発
大阪大学大学院基礎工学研究科 化学工学領域／附属太陽エネルギー化学研究センターの大学院生 吉田 光希さん（博士後期課程３年）、白石 康浩准教授、平井 隆之教授らの研究グループは、可視光照射下で水と酸素（O₂）から過酸化水素（H₂O₂）を生成する直鎖高分子poly23DHNを開発しました。この高分子は一般的な有機溶媒に溶け、水には溶けないことから、シートなど実用的な形に成型・加工することが容易です。H₂O₂は漂白剤、消毒剤、酸化剤として広く用いられる重要な化学物質であり、燃料電池の燃料となる液体...
キーワード：光エネルギー/化学物質/太陽/光触媒反応/キノン/高分子/酸化重合/触媒反応/有機半導体/太陽エネルギー/太陽光/樹脂/キャリア/可視光/選択性/半導体光触媒/エネルギー消費/持続可能/省エネ/光照射/持続可能な開発/光触媒/電池/燃料電池/エタノール/ネットワーク構造/化学工学/省エネルギー/半導体
他の関係分野：環境学数物系科学化学総合理工工学
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発表日：2026年5月18日
2
超高速・超低省電力で動作する不揮発量子スイッチング素子
40ピコ秒動作、次世代コンピュータ・データセンター省エネへ
東京大学大学院理学系研究科のTsai Hanshen特任助教、松田拓也特任助教（研究当時）、中辻知教授らの研究グループは、同研究科有田亮太郎教授（兼：理化学研究所 創発物性科学研究センター チームディレクター）、同大学大学院工学系研究科の竹中充教授、清水宏太郎助教、飯塚哲也教授、および同大学物性研究所の三輪真嗣准教授、ならびに理化学研究所創発物性科学研究センターの近藤浩太上級研究員（研究当時）（現：大阪大学先導的学際研究機構 准教授）らと共同で、...
キーワード：アーキテクチャ/インターフェース/GPU/機械学習/最適化/人工知能（AI）/学際研究/重金属/スピンホール効果/トポロジー/パルス/フォトダイオード/異常ホール効果/磁気構造/磁気秩序/多極子/反強磁性/反強磁性体/物性物理/量子コンピュータ/量子スピン/スケーリング/ホール効果/素粒子/磁場/スピントルク/トポロジカル/トポロジカル物質/光電流/磁性体/マンガン/キャリア/スピンダイナミクス/スピン軌道トルク/メモリ/強磁性/光インターコネクト/磁化反転/電子回路/不揮発メモリ/量子エレクトロニクス/省エネ/アモルファス/強磁性体/光電変換/電子状態/シリコン/スピン/スピントロニクス/ダイナミクス/トルク/ピコ秒/レーザー/省エネルギー/相変化/耐久性/低消費電力/微細加工/量子力学/結晶構造
他の関係分野：情報学環境学数物系科学総合理工工学農学
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発表日：2026年5月11日
3
＼イルカはなぜ速い？に、乱流研究者が答える！／ 「富岳」の力を借りてイルカの遊泳機構を解明
大阪大学大学院基礎工学研究科の本告遊太郎講師、村端秀樹さん（当時博士前期課程）、後藤晋教授の研究グループは、イルカが乱れた流れ（乱流）を生み出しながら速く泳げる秘密が、乱流の中に隠れた「尾びれサイズの大きな渦輪」にあることを明らかにしました。イルカは尾びれを上下に動かし、乱流を作りながら速く泳ぎます。しかし、ぐちゃぐちゃに見える乱流を眺めているだけでは、イルカが速く泳ぐ仕組みは分かりません。そこで、スーパーコンピュータ『富岳』と、最新の乱流理論に基づく解析を駆使することで、イルカの遊泳中に生じる乱流を「渦」の大きさ別に分けて可視化しました。図や可視化動画を見ると、ドーナツ状の大...
キーワード：スーパーコンピュータ/数値シミュレーション/持続可能/省エネ/持続可能な開発/シミュレーション/ロボット/省エネルギー/数値解析/流体力/流体力学/ドローン
他の関係分野：情報学数物系科学工学農学
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発表日：2026年5月11日
4
濡れた壁に高速でぶつかった粒子は強く跳ね返る
ドーム状液膜がブレーキを無効化
川崎重工業株式会社 橋本拓典さん（大阪大学大学院基礎工学研究科 博士後期課程）、有澤秀則さん、篠田祐司さん、大阪大学大学院基礎工学研究科 杉山和靖教授の研究グループは、高速粒子衝突における液膜の影響を明らかにしました (図1)。本研究では、衝突前後の液膜形状の変化と、反発係数 （反発前に対する反発後の粒子スピードの比） を調べました。特に、実験と数値シミュレーションを組み合わせて、気液界面の複雑な挙動と相変化（気化）が及ぼす影響を重点的に分析しました。その結果、衝突速度の増加に伴い、衝突後の液膜形状が「ブリッジ状」(図2(a))から「ドーム状」(図2(b))へと遷移することを見...
キーワード：数値シミュレーション/カーボンニュートラル/持続可能/省エネ/エネルギー吸収/気液界面/持続可能な開発/カーボン/キャビテーション/コーティング/シミュレーション/モーター/モデル化/運動解析/航空機/混相流/最適設計/自動車/省エネルギー/相変化/耐久性/長寿命化/微細加工/物理モデル/微細加工技術/エネルギー変換/技術革新/寿命
他の関係分野：数物系科学工学総合生物農学
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発表日：2026年2月12日
5
体の奥まで届く光を、分子の「形」で生み出す
“お椀型分子”による高効率近赤外発光の実現
大阪大学大学院工学研究科の大学院生のHan Junyiさん（博士後期課程 研究当時）、燒山佑美准教授、武田洋平准教授、櫻井英博教授、同大学先導的学際研究機構の大久保敬教授、同大学大学院基礎工学研究科の岸亮平准教授、慶應義塾大学の酒井隼人専任講師、羽曾部卓教授らの研究グループは、お椀型分子骨格をもつ新しい近赤外発光分子を開発し、非極性溶媒中で66％を超える高い量子収率を得ることに成功しました（図1）。本研究では、「曲がった分子構造」を積極的に活用することで、従来困難であった光のふるまいを実現しています。近赤外光は、生体を透過しやすく背景ノイズが少ないことから、医療イメージングや光デバイス...
キーワード：学際研究/光物性/時間分解/時間分解分光/物質科学/ノイズ/電子スピン共鳴/スペクトル/近赤外/りん光/発光スペクトル/分子構造/芳香族/励起状態/励起状態ダイナミクス/芳香族分子/有機分子/電荷分離/アミン/光デバイス/赤外光/電子デバイス/発光材料/有機材料/持続可能/省エネ/持続可能な開発/材料設計/電子状態/スピン/ダイナミクス/光プローブ/省エネルギー/電荷移動/TPA/生体イメージング/プローブ/近赤外光/蛍光プローブ/受容体
他の関係分野：環境学数物系科学化学総合理工工学
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発表日：2026年1月5日
6
気体と液体を混ぜる回転ローターの エネルギー損失メカニズムを解明
動力伝達装置、攪拌機などの効率向上に資する設計指針を提供
大阪大学大学院基礎工学研究科 河村真佑さん（博士後期課程）、杉山和靖教授（理化学研究所光量子工学研究センター 客員研究員兼任）、東京大学大学院工学系研究科 渡村友昭講師（理化学研究所光量子工学研究センター 客員研究員兼任）の研究グループは、動力伝達装置、冷却システム、化学攪拌機など、様々な産業分野で使われる「ローター駆動型気液二相流」におけるエネルギー損失メカニズムを詳細に解明しました。本研究では、エネルギー損失が局所的なピークを示す現象（損失最大化）(図１)に焦点を当て、実験とスーパーコンピュータ...
キーワード：スーパーコンピュータ/最適化/情報セキュリティ/非線形/時間変動/数値シミュレーション/数値計算/エネルギー効率/持続可能/省エネ/気液界面/固有振動数/持続可能な開発/SQUID/シミュレーション/スロッシング/トルク/気液二相流/混相流/自動車/長寿命化/二相流/寿命
他の関係分野：情報学数物系科学工学
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発表日：2026年1月5日
7
マテリアルリザバー性能が向上する電子－イオン混合伝導
イオンを積極的に活用したニューロモルフィック分子ネットワークの実証
立教大学理学部の永野修作教授、石﨑裕也助教、山形大学理学部の松井淳教授、大阪大学大学院理学研究科の松本卓也教授、三坂朝基助教、九州工業大学大学院生命体工学研究科の田中啓文教授、早稲田大学理工学術院の長谷川剛教授らと東ソー株式会社、山梨大学、香川大学の研究グループは、導電性高分子「自己ドープ型ポリチオフェン（S-PEDOT、東ソー株式会社よりサンプル提供）（図1a）」に着目し、その電気伝導状態を多価アミン（図1b）による化学的な脱ドープによって精密に制御することで、ホールとプロトン（水素イオンH+）が同時に伝導キャリアとして働く“本質的なホール–プロトン混合伝導状態”を創出...
キーワード：ハードウェア/コンピューティング/ベンチマーク/AI/タスク/人工知能（AI）/非線形/非線形応答/相分離/電気伝導度/プロトン伝導/チオフェン/液晶/高分子/導電性高分子/有機半導体/神経系/ポリチオフェン/アミン/交流インピーダンス/キャリア/ニューロモルフィック/半導体材料/有機薄膜/省エネ/イオン伝導/金属ナノ粒子/電気伝導/インピーダンス/ナノ構造/ナノ粒子/ネットワーク構造/リチウム/移動度/高分子材料/省エネルギー/低消費電力/電気化学/導電性/半導体/非線形性/生体内/プロトン/リザバーコンピューティング/神経ネットワーク/短期記憶/神経回路
他の関係分野：情報学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物
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発表日：2025年11月12日
8
バナジウム触媒と光が奏でる新たな合成法
副生成物は水のみ！医薬品開発に有用なNOBIN分子のグリーン不斉合
大阪大学産業科学研究所の滝澤忍教授、Mohamed S. H. Salem特任助教（常勤）、Muthu Karuppasamy招へい研究員（日本学術振興会外国人特別研究員）らの研究グループは、「バナジウム触媒」と「光」（LED照射）とを組み合わせることで、2-ナフトールと2-ナフチルアミンとの酸化的不斉ヘテロカップリング反応のみが進行する新反応を開発しました。この方法により医薬資源供給に有用なN...
キーワード：環境調和/カップリング反応/キラル/光学活性/高分子/不斉合成/有機合成化学/有機分子触媒/電荷移動錯体/有機分子/分子触媒/アミン/バナジウム/金属触媒/デジタル化/持続可能/省エネ/持続可能な開発/発光ダイオード（LED）/材料設計/環境負荷/高分子材料/省エネルギー/生産性/電荷移動/廃棄物/カップリング/カチオン/ラジカル/医薬品開発/合成化学/触媒的不斉合成/創薬/配位子/不斉触媒/有機合成/誘導体
他の関係分野：化学総合理工工学
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発表日：2025年10月18日
9
＼アパレル循環の新展開！／ ストレッチ素材の弾性繊維を混紡繊維から分離
多様な混紡繊維を再資源化し、循環型社会に貢献
大阪大学大学院工学研究科の宇山浩教授らは、ストレッチ素材として用いられる弾性繊維（ポリウレタンなど）を含む混紡繊維を対象に、弾性繊維のみを効率的に分解・除去し、残された綿をリサイクル可能な形で回収する新技術を開発しました。綿と弾性繊維の混紡の場合、綿はマテリアルリサイクルに適した状態で回収され、弾性繊維は短時間で分解・除去されます（特許出願済み）。本技術は、電子レンジと同じ原理であるマイクロ波による加熱を利用し、混紡繊維を薬剤とともに約200℃で数分間照射することで、弾性繊維を選択的に分解できます。綿繊維は損傷を受けずに残り、再利用可能な形で回収できます（図1）。この結果、ストレッチ素...
キーワード：最適化/サプライチェーン/ファッション/産学連携/海洋汚染/人口増加/温室効果ガス/マイクロプラスチック/マテリアルフロー/リユース/海洋/再資源化/循環型社会/温室効果/気候変動/エステル/ポリエステル/プロセス設計/エネルギー消費/持続可能/省エネ/ボトルネック/ライフスタイル/持続可能な開発/環境負荷低減/プラスチック/マイクロ/マイクロ波/ライフサイクル/リサイクル/環境負荷/資源循環/持続可能性/廃棄物/機能性/ポリウレタン/グローバル経済/経済成長/生態系/マイクロ波加熱/水資源/スポーツ/ラット
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年8月30日
10
＼SiCパワーデバイスの利便性アップ！／ SiC MOSデバイスの性能・信頼性を向上する新手法
高温での希釈水素熱処理が鍵
大阪大学大学院工学研究科の小林拓真准教授、藤本博貴さん（博士後期課程）、神畠真治さん（当時 博士前期課程）、八軒慶慈さん（博士前期課程）、原征大助教、渡部平司教授の研究グループは、希釈水素熱処理(図1)によるSiC MOSデバイスの性能及び信頼性向上を達成しました。電気自動車や鉄道、産業機器などに広く応用されるSiC MOSデバイスは、窒素等の異種不純物導入による特性改善が一般的ですが、酸化膜中への不純物導入によるデバイスの信頼性劣化が課題となっていました。今回、研究グループは、余分な不純物を一切排除し、成熟したシリコンテクノロジーで広く用いられる希釈水素熱処理を高温で2度施す...
キーワード：パワーデバイス/酸化膜/カーボンニュートラル/持続可能/省エネ/持続可能な開発/カーボン/SiC/シリコン/移動度/自動車/電気自動車/熱処理/ナトリウム/ラット/ストレス
他の関係分野：工学
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発表日：2025年6月17日
11
ルイ・パスツールもきっと驚く！？ 左右を選別するナノ光ピンセットによる キラル結晶化制御の可能性を示唆
キラリティという、右手と左手の関係のように鏡合わせの構造同士が異なる性質は、自然界に普遍的に存在し、生命の起源、創薬やスピントロニクスとも関わる重要な性質です。東北大学多元物質科学研究所の新家寛正助教と中川勝教授らの研究グループはこれまでに、...
キーワード：電気通信/空間分布/クロスオーバー/スピン偏極/水溶液/物質科学/保存量/核形成/生命の起源/素粒子/銀河/磁場/分子構造/構造形成/キラル/らせん構造/機能性分子/生細胞/円偏光/磁性ナノ粒子/有機分子/分子クラスター/ナノ結晶/ナノ構造体/誘電体/省エネ/光照射/秩序構造/熱力学/スピン/スピントロニクス/ナノスケール/ナノメートル/ナノ空間/ナノ構造/ナノ粒子/レーザー/解析モデル/屈折率/結晶化/省エネルギー/数値解析/微粒子/光ピンセット/近接場/マッピング/機能性/結晶構造/ランドスケープ/ナトリウム/骨髄/不均一性/アミノ酸/サリドマイド/創薬/多発性骨髄腫/細菌
他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年5月30日
12
構造変換機能を示す三回対称性の超分子集合体開発に成功
センサー、メモリ、省エネデバイスなどへの応用展開に期待
有機材料は、その分子集合様式や分子間に働く様々な相互作用を化学的に制御することによって多彩な機能を引き出すことができます。現在の電子デバイスのほとんどはシリコンに代表される無機材料で作られていますが、有機材料に置き換えることによって、柔らかくて曲げに強い、真空装置がいらない印刷技術で、短時間で製造できるなど様々な利点があります。東北大学多元物質科学研究所の笠原遥太郎助教、出倉駿助教と芥川智行教授および信州大学学術研究院理学系の武田貴志准教授らの研究グループは、三回対称性を持つ有機分子が形成する超分子集合体を用いて、溶媒条件により...
キーワード：ウェアラブル/ウェアラブルデバイス/オープンアクセス/スーパーコンピュータ/最適化/クロスオーバー/水素結合ネットワーク/対称性/物質科学/X線回折/相転移/環境調和/π共役系/構造形成/自己組織/アミド/化学センサー/光学材料/分子集合体/有機分子/ACT/ファイバー/メモリ/電子デバイス/分子配列/有機材料/スマート材料/トルエン/省エネ/無機材料/二次構造/熱力学/ナノファイバー/環境負荷低減/光学特性/AFM/シミュレーション/シリコン/センサー/環境負荷/機能性材料/省エネルギー/動力学/分子シミュレーション/分子動力学/構造変換/環境応答性/機能性/環境応答/アミノ酸配列/APC/組織化/超分子/アミノ酸/オリゴマー/生体分子/分子集合/分子設計
他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年5月22日
13
大気圧水素下でバイオマス由来フラン類の水素化反応を促進！
安価な非貴金属を基盤とする高機能性触媒を開発
大阪大学大学院基礎工学研究科 水垣共雄教授、＃山口渉助教（研究当時）、川上大輝さん（研究当時：博士前期課程）らの研究グループは、フルフラールをはじめとするバイオマス由来フラン類の液相水素化反応を効率的に促進する非貴金属ナノ粒子触媒を開発しました。開発した触媒は、従来の非貴金属触媒を凌駕する高い水素化触媒性能を有し、大気圧水素下という極めて温和な条件下でもフルフラールの水素化反応を促進しました。テトラヒドロフルフリルアルコール(THFA)は、グリーン溶媒や医薬中間体、ポリマー原料として利用される重要な化合物であり、バイオマス由来のフルフラールの水素化反応により合成されています。従来、本反...
キーワード：エネルギー消費量/金属元素/ニッケル触媒/水素化反応/材料科学/貴金属/固体触媒/触媒設計/金属触媒/エネルギー消費/持続可能/省エネ/持続可能な開発/地球環境/金属ナノ粒子/アルミニウム/ナノサイズ/ナノ粒子/ポリマー/省エネルギー/水素化/多孔質/電子顕微鏡/機能性/バイオマス/アルコール/有機合成
他の関係分野：複合領域環境学化学工学農学
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発表日：2025年5月13日
14
絶縁体の正体を暴く！
甲南大学理工学部物理学科 山﨑篤志教授の研究グループは、大阪公立大学大学院工学研究科 播木敦准教授、大阪大学大学院基礎工学研究科 関山明教授、同大学 藤原秀紀助教、理化学研究所 放射光科学研究センター 玉作賢治チームリーダー、同研究所 濱本諭特別研究員、立命館大学 今田真教授、摂南大学 東谷篤志教授、日本大学 高瀬浩一教授、マサリク大学 Jan Kuneš教授などとの共同研究で、大型放射光施設SPring-8のビームラインBL19LXUにて...
キーワード：コンピューティング/イリジウム酸化物/バンド構造/モット絶縁体/強い相互作用/光電子分光/磁気秩序/遷移金属酸化物/反強磁性/量子情報/量子情報処理/SPring-8/放射光/スペクトル/光電子スペクトル/光電子分光法/電子分光/イリジウム/遷移金属/メモリ/強磁性/絶縁体/電子デバイス/持続可能/省エネ/量子コンピューティング/電気伝導/電子構造/シミュレーション/スピン/スピントロニクス/機能性材料/金属酸化物/酸化物/低消費電力/量子ビーム/機能性/SPECT
他の関係分野：情報学数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年5月12日
15
電子の地図が決めていた、“渦”のサイズ
世界最小スキルミオンの誕生メカニズムを解明
東京大学物性研究所のYuyang Dong大学院生（同大学大学院理学系研究科物理学専攻博士課程）（いずれも研究当時）と近藤猛准教授らの研究グループは、同研究所の木下雄斗特任助教、徳永将史教授、大阪大学大学院理学研究科の越智正之准教授、東京都立大学の松田達磨教授、北海道大学の速水賢教授らの研究グループと共同で、世界最小のスキルミオンが発現することで知られる物質GdRu₂Si₂において、スキルミオンの源となる、らせん状のスピン構造(らせんスピン...
キーワード：スピン密度波/トポロジー/パルス/パルス磁場/フェルミ面/幾何学/擬ギャップ/強い相互作用/光電子分光/磁気構造/磁気秩序/対称性/反強磁性/物質科学/量子情報/量子情報処理/放射光/磁場/スキルミオン/空間反転対称性/磁性体/電子分光/メモリ/強磁性/省エネ/ドメイン構造/電子構造/スピン/スピントロニクス/ナノスケール/ナノメートル/温度制御/第一原理/第一原理計算/低消費電力/機能性/結晶構造/スキル
他の関係分野：数物系科学総合理工工学農学
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発表日：2025年4月28日
16
有機分子によるエチレンのキャッチ&リリースに成功
金属を使わずにエチレンを分離・貯蔵・変換する新技術
大阪大学大学院基礎工学研究科 特別研究学生の柳大輝さん（研究当時/現：東京科学大学理学院化学系博士前期課程所属）、鷹谷絢教授らの研究グループは、ホウ素とリンからなる有機分子を用いてエチレンをオンデマンドで（必要な...
キーワード：光エネルギー/金属錯体/光反応/遷移金属錯体/有機分子/貴金属/遷移金属/可視光/持続可能/省エネ/持続可能な開発/熱力学/省エネルギー/分子システム/エチレン/ホウ素/アルケン/分子変換/有機合成
他の関係分野：環境学化学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年4月22日
17
＼鉄なのに高性能！／ アミン合成を革新する 高活性・高耐久性の鉄系固体触媒を開発
持続可能な社会をめざす、貴金属ゼロへの挑戦
大阪大学大学院基礎工学研究科 満留敬人 准教授と津田智広さん（博士後期課程３年：研究当時）らは、鉄とリンで構成されるリン化鉄ナノ結晶（Fe₂P NC）が、アミンの合成に重要な、カルボニル化合物の還元的アミノ化反応を高効率に促進させる触媒として機能することを見出しました。Fe₂P NCを酸化ジルコニウム上に担持させた触媒 (Fe₂P NC/ZrO₂) は、従来の鉄触媒(Fe/ZrO₂)の300倍以上の活性を示しました。本反応により、様々なカルボニル化合物から目的生成物である第一級アミンが高収率で得られ、反応後の触媒は高活性を維持したまま再使用することができます。本研究成果は、米国科学誌「...
キーワード：循環型社会/ナノロッド/アンモニア/水素化反応/鉄触媒/反応機構/アミン/カルボニル化/ナノ結晶/貴金属/固体触媒/触媒設計/金属触媒/持続可能/省エネ/複合化/持続可能な開発/コバルト/ナノ粒子/ポリマー/化学工学/資源循環/水素化/耐久性/電子顕微鏡/アルデヒド/ジルコニウム/合成化学
他の関係分野：環境学化学工学農学
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発表日：2025年4月4日
18
温室効果ガスを都市ガスに変換！ 金属3Dプリンターで低温メタネーション自己触媒反応器を開発
炭素循環社会に貢献するCO2リサイクル技術
大阪大学大学院工学研究科KIM Hyojin特任助教、森浩亮教授、中野貴由教授、山下弘巳名誉教授、大阪大学超高圧電子顕微鏡センターの市川聡特任教授（常勤）らの研究グループは、レーザー金属3Dプリンティング技術と表面改質処理を組み合わせることで、ほぼ100％の選択性で、温室効果ガスの二酸化炭素(CO2)を都市ガスの主成分であるメタン（CH4）に変換できる金属製自己触媒反応器の作製に成功しました。従来のルテニウム（Ru）触媒を用いて同等の活性を達成するには、20気圧の加圧が必要であるのに対して、本触媒は1気圧140ºCという低温において高活性・高...
キーワード：産学連携/温室効果ガス/炭素循環/EXAFS/XAFS/異方性/温室効果/超高圧/分光学/触媒反応/ファイバー/触媒機能/層状化合物/XPS/活性種/金属触媒/選択性/カーボンニュートラル/持続可能/省エネ/3Dプリンティング/マネジメント/持続可能な開発/ナノファイバー/局所構造/微細構造解析/カーボン/3Dプリンター/その場観察/ナノ粒子/メタン/リサイクル/レーザー/化学工学/省エネルギー/新エネルギー/耐久性/天然ガス/電子顕微鏡/二酸化炭素/熱処理/熱伝導/微細構造/表面改質/カチオン/ルテニウム/コミュニケーション
他の関係分野：複合領域環境学数物系科学化学工学