Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

触媒反応 / 過酸化水素 / 膜触媒 / 電子プロトン混合伝導 / コバルト電極触媒 / 燃料電池 / メンブレンリアクター / グリーンケミストリー / 水素透過 / 触媒膜 / 電気化学 / 酸素還元 / コバルト触媒 / 燃料電池反 / 混合導電性 / 電気化学反応 / 燃料電池反応

過酸化水素(H2O2)の効率的かつ直接的合成法の誕生が切望されている.我々が開発した水素と酸素から中性過酸化水素水を合成できる燃料電池反応法の活性向上を行った.コバルト-窒素-炭素化合物の新電極触媒を開発し,最大濃度21%,最大選択率95%を達成した.さらに電子プロトン混合伝導体を利用した触媒膜を開発すると共に,過酸化水素合成反応に適用した.充分な反応成績が得られ,実用化への基盤技術を構築できた.

活性酸素 / 酸素ラジカル / ストップドフロー分光法 / スーパーオキシドイオン / 過酸化水素 / 酵素 / 酸素 / 電気化学 / 活性酸素種 / 電流振動現象 / アドアトム電極 / 電気化学センサ

本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素の電解生成、その場検出、反応制御、反応特異性の解明を目的として行われ、本年度は次の成果を得た。
1.非水溶媒中、吊り下げ水銀電極で電解生成したスーパーオキシドイオンおよび過酸化水素によって誘起される電流振動現象のメカニズムを解明し、新規な電気化学界面振動現象を明らかにした。
2.過酢酸と過酸化水素の電気化学的同時分析法を確立した。
3.アルカリ性水溶液中においてポリアニリン及びポリアニリンスルホン酸修飾電極を用いてスーパーオキシドイオンを電解生成できることを見出し、その生成機構を明らかにした。
4.自己組織化単分子膜電極を用いて、アスコルビン酸と神経伝達物質を同時分離・定量することに成功した。

活性酸素種 / スーパーオキシドイオン / 酸素 / 過酸化水素 / 電気化学 / 自己組織化単分子膜 / 酵素 / バイオセンサ / 活性酵素種 / スーパーオキシドジスムターゼ / 自己組織化膜 / 電極触媒 / 抗酸化物質 / 酸素の拡散係数 / 電気化学振動現象 / 酸素ラジカル / ストップドフロー分光法

本研究は、様々な生命現象に密接に関連している活性酸素種(ROS)の生成・検出・反応制御のための新しい概念の構築とその確証研究を目的として行われ、次の研究成果を得た。
1.己組織化単分子膜(SAM)及びレドックス膜電極によるO_2^-の電気化学的生成、ジスムテーション及び生体関連物質との反応の解明、金属ナノ微粒子電極、ad-atom電極及び大環状金属錯体SAM電極によるO_2のH_2O_2(H_2O)へおよびH_2O_2のO_2への還元・酸化に対する新規な電極触媒能の発見とメカニズムの解明。
2.O_2/O_2^-レドックス系の電極反応の研究のための新たな溶媒系の探索と電極反応の速度論的解析、電子移動プロモーターSAM電極によるスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)酵素の直接電極反応の実現とSOD電極を用いた第三世代のO_2^-バイオセンサの開発。
3.不安定化学種の濃度と拡散係数の同時独立評価のためのHydrodynamic Chronocoulometryの確立、電解生成したO_2^-で誘起される電気化学振動現象及び電気化学発光現象の発見とメカニズムの解明。
4.H_2O_2のオンサイト電解生成法及びH_2O_2と過酢酸の電気化学的同時検出法の開発、SAM電極による生体抗酸化物質、神経伝達物質、NADH補酵素及びpHの電気化学的検出法の確立、その場分光電気化学法による電極吸着種の分子配向状態の解析評価。
これらの研究成果は、ROSの電気化学的生成、検出、及び反応制御のための新しい概念及びそれに基づいた電極システムの構築を可能にする。

【研究分担者】
岡島武義	東京工業大学	大学院・総合理工学研究科	助手	(Kakenデータベース)
北村房男	東京工業大学	大学院・総合理工学研究科	助教授	(Kakenデータベース)
徳田耕一	東京工業大学	大学院・総合理工学研究科	教授	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
岡島武義	東京工業大学	大学院・総合理工学研究科	助手	(Kakenデータベース)
北村房男	東京工業大学	大学院・総合理工学研究科	助教授	(Kakenデータベース)
徳田耕一	東京工業大学	大学院・総合理工学研究科	教授	(Kakenデータベース)