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「エネルギー変換」とサイレントキーワードを含む研究
【環境学】環境保全学：再生可能エネルギー ／エネルギー変換を含む研究件
❏近赤外光応答光触媒電極開発とタンデム型反応系の構築(17H01216)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 人工光合成 / 半導体 / 触媒 / 表面修飾 (他26件)
【概要】Cu(In,Ga)Se2、(ZnSe)0.85(Cu(In,Ga)Se2)0.15、CdTeをはじめとした紫外～可視～近赤外光を有効に利用し得る近赤外光応答型光触媒電極を開発した。これらを用いて可視域に吸収端を有する酸素生成光触媒電極とタンデム型反応系を構築し、太陽エネルギー変換効率2%以上で水分解反応を進行、水素を生成することに成功した。また、反応系の高耐久化に有効な過酸化物還元による安定化被膜...
❏温度差不要の熱電エネルギー変換システムの構築(16K14054)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】エネルギー / 熱電 / 熱利用 / エネルギー問題 / 環境問題 (他19件)
【概要】増感型太陽電池の材料として使われており、かつ熱励起電荷生成が理論的に予測された有機ぺロブスカイト材料を用いて、光および熱双方による発電を確認し、増感型熱利用発電が原理的に可能であることを示し、その論文はforum articleに選出された(ACS Appl. Energy Mater., 2019, 2, 13-18）。 また本電池の終了を調べる過程において、驚くべきことに本電池が放電終了後「ス...
【数物系科学】地球惑星科学：電磁流体(MHD) ／エネルギー変換を含む研究件
❏太陽光エネルギー高度利用型クリーンＭＨＤ発電の新展開に向けた基盤形成(22246130)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / エネルギー変換 / 電力発生 / 太陽エネルギー / 電磁流体力学 (他12件)
【概要】本研究では，太陽光エネルギーの高度利用を念頭においたクリーンＭＨＤ発電の実現に向けての基盤形成を目的とした。衝撃波管駆動ＭＨＤ発電装置を用いて，シードを用いず純希ガスを作動気体とする高温希ガスプラズマＭＨＤ発電実証試験を行い，従前のシードプラズマ発電機と同等以上の発電性能を有することを定量的に実証するとともに，太陽光励起レーザーを模擬したCO2レーザー駆動ＭＨＤ発電の原理実証試験を行い，同方式とし...
❏クローズドサイクルMHD発電機の実用高度化に向けた戦略的基盤研究(19360127)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / 高効率発電 / 環境適合 / エネルギー変換 / 電磁流体 (他12件)
【概要】本研究では、クローズドサイクルMHD発電の実用化に向けて、「MHD発電機の実用高度化」研究を戦略的に推進した。衝撃波管駆動MHD発電実験装置、および高精度電磁流体数値シミュレーションを駆使して、類似の発電システムの中では世界最高の発電出力密度を達成するとともに、発電機形状の改良による発電性能の向上を実証し、理論的裏付けとともに,更なる性能向上に向けての確度の高いロードマップを提示することができた。...
【数物系科学】地球惑星科学：気候変動 ／エネルギー変換を含む研究件
❏冬季東アジアモンスーンの変動力学と予測可能性、及び長期変調(13F03022)
【研究テーマ】気象・海洋物理・陸水学
【研究種目】特別研究員奨励費
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】中村 尚 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (10251406)
【キーワード】異常寒波 / 気候変動 / 惑星規模波動 / 寒気移流 / ブロッキング高気圧 (他8件)
【概要】人為起源の地球温暖化に伴う気温上昇は特に北半球高緯度で著しいと予想され，東アジアでは冬季モンスーンの長期的弱化が予想されているが，ここ数年ユーラシア大陸では寒波・豪雪に見舞われる冬が増えている．この力学過程や予測可能性の解明は近未来の気候予測にとって極めて重要であり，これが本課題の目的である． Wang博士は，2012年１月下旬から2月前半にかけてユーラシア大陸に記録的な寒波をもたらした大気循環異...
❏エネルギー論的観点からの大気循環変動の再考察:新しい変動論の確立へ向けて(22340135)
【研究テーマ】気象・海洋物理・陸水学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】中村 尚 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (10251406)
【キーワード】気候変動 / 気象学 / 大気現象 / 力学モード / エネルギー変換 (他9件)
【概要】我が国の夏季・冬季の天候に影響する北太平洋上の停滞性大気循環偏差が傾圧構造を持ち,その形成・維持にとって,3次元平均流からの運動エネルギー変換のみならず,傾圧的な偏西風からの位置エネルギー変換もそれ以上に重要なことが分かった.特に,夏季天候に影響する循環偏差は,付随する海面蒸発偏差と下層の水蒸気輸送収束偏差が積雲対流活動偏差を維持するよう働く「湿潤力学モード」の特性を有することを確認した. ...
【化学】材料化学：光充電 ／エネルギー変換を含む研究件
❏有機無機ハイブリッド高効率光二次電池の開発(18205022)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】瀬川 浩司 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50216511)
【キーワード】太陽電池 / 二次電池 / 有機系太陽電池 / 色素増感太陽電池 / 光二次電池 (他10件)
【概要】色素増感太陽電池などの有機系太陽電池と蓄電池を一体化した「光二次電池」の高性能化に向けた研究を行った。太陽電池構成部材の薄膜化や、メッシュ電極上に導電性高分子薄膜を形成した電荷蓄積電極を複数組み込むなどの工夫により、光充放電効率や放電容量を改善させた。また、酸化タングステンを電荷蓄積電極材料とすることで、光二次電池の放電初期電圧の向上に成功した。太陽電池システム開発に向け、種々の光照射条件で出力安...
❏光で充電できる新型色素増感太陽電池の開発(16655077)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】瀬川 浩司 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50216511)
【キーワード】太陽電池 / 光充電 / 太陽光発電 / エネルギー変換 / 導電性高分子 (他10件)
【概要】太陽電池の利用拡大は重要な課題である。最近、低コスト高性能太陽電池として「色素増感太陽電池」が発表され、次世代太陽電池として期待されるようになった。色素増感太陽電池は、多孔性酸化チタンの表面に吸着した色素からの高効率光誘起電子移動と、電解質中の酸化還元とを組合せたものであり、形状自由度の高さやカラフルな太陽電池作成も可能なことから、高付加価値太陽電池としても期待されている。しかしながら、太陽電池に...
【化学】複合化学：光エネルギー変換 ／エネルギー変換を含む研究件
❏前駆体の精密設計に基づく二次元窒化炭素構造体の薄膜形成と光応答型膜反応器への応用(19H02174)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】野田 啓 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30372569)
【キーワード】二次元窒化炭素 / ナノ材料 / 光エネルギー変換 / エネルギー変換
【概要】まず、様々な窒素含有量を有するレドックス活性な二次元窒化炭素構造体を開発することを目的として、原料モノマーとして、拡張π共役系有機分子ユニットを導入した窒素リッチな新規前駆体の合成検討を行った。今年度は、アザアセンを主骨格とし、レドックス中心として芳香族アミンを組み込んだ形の前駆体分子系の開発を実施した。なかでもテトラアザペンタセンを平面π共役ユニットとし、複数の芳香族アミンを置換した形の新規含窒...
❏有機無機ハイブリッド高効率光二次電池の開発(18205022)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】瀬川 浩司 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50216511)
【キーワード】太陽電池 / 二次電池 / 有機系太陽電池 / 色素増感太陽電池 / 光二次電池 (他10件)
【概要】色素増感太陽電池などの有機系太陽電池と蓄電池を一体化した「光二次電池」の高性能化に向けた研究を行った。太陽電池構成部材の薄膜化や、メッシュ電極上に導電性高分子薄膜を形成した電荷蓄積電極を複数組み込むなどの工夫により、光充放電効率や放電容量を改善させた。また、酸化タングステンを電荷蓄積電極材料とすることで、光二次電池の放電初期電圧の向上に成功した。太陽電池システム開発に向け、種々の光照射条件で出力安...
【総合理工】エネルギー学：太陽エネルギー ／エネルギー変換を含む研究件
❏近赤外光応答光触媒電極開発とタンデム型反応系の構築(17H01216)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 人工光合成 / 半導体 / 触媒 / 表面修飾 (他26件)
【概要】Cu(In,Ga)Se2、(ZnSe)0.85(Cu(In,Ga)Se2)0.15、CdTeをはじめとした紫外～可視～近赤外光を有効に利用し得る近赤外光応答型光触媒電極を開発した。これらを用いて可視域に吸収端を有する酸素生成光触媒電極とタンデム型反応系を構築し、太陽エネルギー変換効率2%以上で水分解反応を進行、水素を生成することに成功した。また、反応系の高耐久化に有効な過酸化物還元による安定化被膜...
❏太陽光エネルギー高度利用型クリーンＭＨＤ発電の新展開に向けた基盤形成(22246130)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / エネルギー変換 / 電力発生 / 太陽エネルギー / 電磁流体力学 (他12件)
【概要】本研究では，太陽光エネルギーの高度利用を念頭においたクリーンＭＨＤ発電の実現に向けての基盤形成を目的とした。衝撃波管駆動ＭＨＤ発電装置を用いて，シードを用いず純希ガスを作動気体とする高温希ガスプラズマＭＨＤ発電実証試験を行い，従前のシードプラズマ発電機と同等以上の発電性能を有することを定量的に実証するとともに，太陽光励起レーザーを模擬したCO2レーザー駆動ＭＨＤ発電の原理実証試験を行い，同方式とし...
❏フェライトを用いる廃熱利用型炭素循環システムの研究(06403030)
【研究テーマ】エネルギー学一般・原子力学
【研究種目】一般研究(A)
【研究期間】1994 - 1995
【研究代表者】玉浦 裕 東京工業大学, 炭素循環素材研究センター, 教授 (00108185)
【キーワード】水素発生反応 / ニッケルフェライト / 超微粒子 / エネルギー変換 / 太陽エネルギー (他14件)
【概要】水素発生反応の原理の解明については、化学分析、X線回析、FT/1R、メスバウワ-効果、XPSの測定結果よりC10層(C/Fe^<2+>,Ni^<2+>酸化物層)が活性化状態になるときに金属イオン状態のままで、C10層中の酸素がより不足状態となり反応性が高まることが見いだされた。C10層はバルクとの間に連続層として存在しており、バルクそのものは、化学量論的なニッケルフェライト...
【総合理工】エネルギー学：太陽光 ／エネルギー変換を含む研究件
❏近赤外光応答光触媒電極開発とタンデム型反応系の構築(17H01216)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 人工光合成 / 半導体 / 触媒 / 表面修飾 (他26件)
【概要】Cu(In,Ga)Se2、(ZnSe)0.85(Cu(In,Ga)Se2)0.15、CdTeをはじめとした紫外～可視～近赤外光を有効に利用し得る近赤外光応答型光触媒電極を開発した。これらを用いて可視域に吸収端を有する酸素生成光触媒電極とタンデム型反応系を構築し、太陽エネルギー変換効率2%以上で水分解反応を進行、水素を生成することに成功した。また、反応系の高耐久化に有効な過酸化物還元による安定化被膜...
❏スピン半導体太陽エネルギー変換素子の創製(17K18870)
【研究テーマ】電気電子工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】田畑 仁 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00263319)
【キーワード】エネルギー変換 / 太陽光 / スピン秩序 / 極性制御 / 光水分解 (他6件)
【概要】地球上(地表付近)での資源的豊富指標であるクラーク数が１番の酸素と4番の鉄の化合物(鉄酸化物系)を活用して、人・環境に調和した新規太陽光エネルギー変換システムに挑戦した。汎用型太陽電池であるp-n接合系に留まらず、光合成原理に倣った人工光合成系への拡張を実現するため、鉄酸化物の中でバンドギャップが太陽光の最大エネルギー波長に合致したα-Fe2O3の光電極高機能化を目指した。極性結晶の有する自発分極...
❏近赤外光応答水分解光電極の開発(15K17895)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 太陽光 / 人工光合成 / カルコゲナイド / 光電気化学 (他14件)
【概要】本研究「近赤外光応答水分解光電極の開発」においてはバンドギャップが小さく、近赤外光に対する光応答を有する半導体光電極を用いた水分解反応を検討した。 CuInSe2光カソードは1200 nmと近赤外域の光に応答し、かつオンセット電位が0.7 V vs. RHEという特性を示した。CuInSe2の禁制帯幅を考慮すると特筆すべき特性で、光電気化学反応のポテンシャルを示す事ができた。 また、ZnSeとCu...
【総合理工】エネルギー学：太陽光エネルギー ／エネルギー変換を含む研究件
❏太陽光エネルギー高度利用型クリーンＭＨＤ発電の新展開に向けた基盤形成(22246130)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / エネルギー変換 / 電力発生 / 太陽エネルギー / 電磁流体力学 (他12件)
【概要】本研究では，太陽光エネルギーの高度利用を念頭においたクリーンＭＨＤ発電の実現に向けての基盤形成を目的とした。衝撃波管駆動ＭＨＤ発電装置を用いて，シードを用いず純希ガスを作動気体とする高温希ガスプラズマＭＨＤ発電実証試験を行い，従前のシードプラズマ発電機と同等以上の発電性能を有することを定量的に実証するとともに，太陽光励起レーザーを模擬したCO2レーザー駆動ＭＨＤ発電の原理実証試験を行い，同方式とし...
❏太陽光エネルギー高度利用を念頭においた新方式MHD発電の可能性(19656252)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科(研究院), 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / ディスク形発電機 / 高温希ガス / 非平衡プラズマ / 太陽光エネルギー (他8件)
【概要】本研究では,太陽光を直接利用してレーザー発振する太陽光励起レーザー光を“エネルギーキャリア"と捉え,その電気への高効率エネルギー変換システムの有力候補の1つとしての「太陽光励起レーザー駆動MHD発電の実現」を研究全体構想として抱いている。本研究では,太陽光励起レーザーによる希ガス加熱を衝撃波管装置により模擬し,準定常作動高温希ガスプラズマMHD発電機の基礎物理現象と発電性能を実験的に明らか...
【総合理工】エネルギー学：電力発生 ／エネルギー変換を含む研究件
❏航空宇宙機用ビーム電磁流体力学発電の新展開(26630441)
【研究テーマ】航空宇宙工学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / 航空宇宙機 / 電力発生 / ビームエネルギー / エネルギー変換
【概要】本研究では，航空宇宙機搭載用高出力密度電力発生システムの構築に向けての基盤を確立することを目的とし，ビーム（レーザー）支援デトネーションによる高温高圧作動気体を利用する電磁流体力学（MHD）発電に関する原理実証試験に成功するとともに，2次元，3次元非定常数値シミュレーションによりプラズマ電磁流体現象を把握し，高性能化に向けた指針ならびに発電システムを検討し，革新的・独創的成果とともに，所期の目的を...
❏太陽光エネルギー高度利用型クリーンＭＨＤ発電の新展開に向けた基盤形成(22246130)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / エネルギー変換 / 電力発生 / 太陽エネルギー / 電磁流体力学 (他12件)
【概要】本研究では，太陽光エネルギーの高度利用を念頭においたクリーンＭＨＤ発電の実現に向けての基盤形成を目的とした。衝撃波管駆動ＭＨＤ発電装置を用いて，シードを用いず純希ガスを作動気体とする高温希ガスプラズマＭＨＤ発電実証試験を行い，従前のシードプラズマ発電機と同等以上の発電性能を有することを定量的に実証するとともに，太陽光励起レーザーを模擬したCO2レーザー駆動ＭＨＤ発電の原理実証試験を行い，同方式とし...
❏太陽光エネルギー高度利用を念頭においた新方式MHD発電の可能性(19656252)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科(研究院), 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / ディスク形発電機 / 高温希ガス / 非平衡プラズマ / 太陽光エネルギー (他8件)
【概要】本研究では,太陽光を直接利用してレーザー発振する太陽光励起レーザー光を“エネルギーキャリア"と捉え,その電気への高効率エネルギー変換システムの有力候補の1つとしての「太陽光励起レーザー駆動MHD発電の実現」を研究全体構想として抱いている。本研究では,太陽光励起レーザーによる希ガス加熱を衝撃波管装置により模擬し,準定常作動高温希ガスプラズマMHD発電機の基礎物理現象と発電性能を実験的に明らか...
【総合理工】エネルギー学：高温希ガス ／エネルギー変換を含む研究件
❏太陽光エネルギー高度利用型クリーンＭＨＤ発電の新展開に向けた基盤形成(22246130)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / エネルギー変換 / 電力発生 / 太陽エネルギー / 電磁流体力学 (他12件)
【概要】本研究では，太陽光エネルギーの高度利用を念頭においたクリーンＭＨＤ発電の実現に向けての基盤形成を目的とした。衝撃波管駆動ＭＨＤ発電装置を用いて，シードを用いず純希ガスを作動気体とする高温希ガスプラズマＭＨＤ発電実証試験を行い，従前のシードプラズマ発電機と同等以上の発電性能を有することを定量的に実証するとともに，太陽光励起レーザーを模擬したCO2レーザー駆動ＭＨＤ発電の原理実証試験を行い，同方式とし...
❏太陽光エネルギー高度利用を念頭においた新方式MHD発電の可能性(19656252)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科(研究院), 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / ディスク形発電機 / 高温希ガス / 非平衡プラズマ / 太陽光エネルギー (他8件)
【概要】本研究では,太陽光を直接利用してレーザー発振する太陽光励起レーザー光を“エネルギーキャリア"と捉え,その電気への高効率エネルギー変換システムの有力候補の1つとしての「太陽光励起レーザー駆動MHD発電の実現」を研究全体構想として抱いている。本研究では,太陽光励起レーザーによる希ガス加熱を衝撃波管装置により模擬し,準定常作動高温希ガスプラズマMHD発電機の基礎物理現象と発電性能を実験的に明らか...
【総合理工】応用物理学：廃熱利用 ／エネルギー変換を含む研究件
❏磁気モーメントの変化を用いた新規環境発電技術実現に向けた基礎研究(16K14544)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】甘蔗 寂樹 東京大学, 生産技術研究所, 特任准教授 (10544083)
【キーワード】エネルギーの高効率化 / エネルギー変換 / 環境発電 / エネルギー効率化 / 廃熱利用 (他7件)
【概要】近年、振動や電波、排熱などから電気を取り出す環境発電が注目されている。これらのエネルギー源の中でも熱の量は非常に多くまとまって取り出せることから、熱電変換を利用することが、環境発電の代表例として注目されており、その研究開発が進められている。しかしながら、熱電変換の発電効率は非常に低いことが知られている。そこで、本研究では、冷凍機などから排出される低温排熱からの発電を対象として、磁性体の転移と誘導起...
❏温度差不要の熱電エネルギー変換システムの構築(16K14054)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】エネルギー / 熱電 / 熱利用 / エネルギー問題 / 環境問題 (他19件)
【概要】増感型太陽電池の材料として使われており、かつ熱励起電荷生成が理論的に予測された有機ぺロブスカイト材料を用いて、光および熱双方による発電を確認し、増感型熱利用発電が原理的に可能であることを示し、その論文はforum articleに選出された(ACS Appl. Energy Mater., 2019, 2, 13-18）。 また本電池の終了を調べる過程において、驚くべきことに本電池が放電終了後「ス...
【総合理工】応用物理学：カルコゲナイド ／エネルギー変換を含む研究件
❏近赤外光応答光触媒電極開発とタンデム型反応系の構築(17H01216)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 人工光合成 / 半導体 / 触媒 / 表面修飾 (他26件)
【概要】Cu(In,Ga)Se2、(ZnSe)0.85(Cu(In,Ga)Se2)0.15、CdTeをはじめとした紫外～可視～近赤外光を有効に利用し得る近赤外光応答型光触媒電極を開発した。これらを用いて可視域に吸収端を有する酸素生成光触媒電極とタンデム型反応系を構築し、太陽エネルギー変換効率2%以上で水分解反応を進行、水素を生成することに成功した。また、反応系の高耐久化に有効な過酸化物還元による安定化被膜...
❏近赤外光応答水分解光電極の開発(15K17895)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 太陽光 / 人工光合成 / カルコゲナイド / 光電気化学 (他14件)
【概要】本研究「近赤外光応答水分解光電極の開発」においてはバンドギャップが小さく、近赤外光に対する光応答を有する半導体光電極を用いた水分解反応を検討した。 CuInSe2光カソードは1200 nmと近赤外域の光に応答し、かつオンセット電位が0.7 V vs. RHEという特性を示した。CuInSe2の禁制帯幅を考慮すると特筆すべき特性で、光電気化学反応のポテンシャルを示す事ができた。 また、ZnSeとCu...
【総合理工】応用物理学：光電気化学 ／エネルギー変換を含む研究件
❏近赤外光応答光触媒電極開発とタンデム型反応系の構築(17H01216)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 人工光合成 / 半導体 / 触媒 / 表面修飾 (他26件)
【概要】Cu(In,Ga)Se2、(ZnSe)0.85(Cu(In,Ga)Se2)0.15、CdTeをはじめとした紫外～可視～近赤外光を有効に利用し得る近赤外光応答型光触媒電極を開発した。これらを用いて可視域に吸収端を有する酸素生成光触媒電極とタンデム型反応系を構築し、太陽エネルギー変換効率2%以上で水分解反応を進行、水素を生成することに成功した。また、反応系の高耐久化に有効な過酸化物還元による安定化被膜...
❏金属ナノ粒子／p型半導体界面でのプラズモン誘起電荷分離システムの開発(16K14547)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】高橋 幸奈 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 准教授 (10596076)
【キーワード】プラズモン誘起電荷分離 / 光電気化学 / 光電変換 / エネルギー変換 / エネルギー全般
【概要】金や銀などの貴金属ナノ粒子は、n型半導体と組み合わせることにより、プラズモン誘起電荷分離(PICS)という現象を起こす。n型半導体を用いていた従来系とは異なり、p型半導体と金属ナノ粒子を組み合わせたPICSシステムの実現を目指した。効果的に金属ナノ粒子のプラズモン特性を利用するために、金属ナノ粒子が示す光エネルギー変換特性の基礎的な性能を精査した。そこで得られた知見を踏まえて作製した光活性電極の光...
❏近赤外光応答水分解光電極の開発(15K17895)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 太陽光 / 人工光合成 / カルコゲナイド / 光電気化学 (他14件)
【概要】本研究「近赤外光応答水分解光電極の開発」においてはバンドギャップが小さく、近赤外光に対する光応答を有する半導体光電極を用いた水分解反応を検討した。 CuInSe2光カソードは1200 nmと近赤外域の光に応答し、かつオンセット電位が0.7 V vs. RHEという特性を示した。CuInSe2の禁制帯幅を考慮すると特筆すべき特性で、光電気化学反応のポテンシャルを示す事ができた。 また、ZnSeとCu...
【工学】機械工学：熱流体科学 ／エネルギー変換を含む研究件
❏蒸気爆発機構の解明(04352023)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】総合研究(B)
【研究期間】1992
【研究代表者】秋山 守 東京大学, 工学部, 教授 (60010732)
【キーワード】蒸気爆発 / エネルギー変換 / 相変化 / 火山爆発 / 原子炉事故 (他6件)
【概要】蒸気爆発は、火山爆発や原子炉事故、金属工場・化学プラントの事故などの広い範囲に係わる現象である。これまでは、それぞれに対応する学問分野で別固に研究が進められてきた。本研究では、この蒸気爆発現象を、より普遍的な立場から横断的に検討し、その機構を明らかにするために、これまで各分野で畜積されてきた知見を総合し、重点領域研究に向けて研究の方向性と方法論について議論を行い、今後に必要な研待課題の整理を行った...
❏蒸気爆発機構の解明(03352019)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】総合研究(B)
【研究期間】1991
【研究代表者】秋山 守 東京大学, 工学部, 教授 (60010732)
【キーワード】蒸気爆発 / エネルギ-変換 / 相変化 / 火山爆発 / 原子炉事故 (他6件)
【概要】蒸気爆発は、火山爆発や原子炉事故、金属工場・化学プラントの事故などの広い範囲に係わる現象である。これまでは、それぞれの対応する学問分野で別個に研究が進められてきた。本研究では、この蒸気爆発現象を、より普遍的な立場から横断的に検討し、その機構を明らかにするために、これまで各分野で蓄積されてきた知見を総合し、研究の方向性と方法論について議論を行った。合わせて、今後に必要な研究課題の整理を行った。 具体...
【工学】機械工学：原子炉事故 ／エネルギー変換を含む研究件
❏蒸気爆発機構の解明(04352023)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】総合研究(B)
【研究期間】1992
【研究代表者】秋山 守 東京大学, 工学部, 教授 (60010732)
【キーワード】蒸気爆発 / エネルギー変換 / 相変化 / 火山爆発 / 原子炉事故 (他6件)
【概要】蒸気爆発は、火山爆発や原子炉事故、金属工場・化学プラントの事故などの広い範囲に係わる現象である。これまでは、それぞれに対応する学問分野で別固に研究が進められてきた。本研究では、この蒸気爆発現象を、より普遍的な立場から横断的に検討し、その機構を明らかにするために、これまで各分野で畜積されてきた知見を総合し、重点領域研究に向けて研究の方向性と方法論について議論を行い、今後に必要な研待課題の整理を行った...
❏蒸気爆発機構の解明(03352019)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】総合研究(B)
【研究期間】1991
【研究代表者】秋山 守 東京大学, 工学部, 教授 (60010732)
【キーワード】蒸気爆発 / エネルギ-変換 / 相変化 / 火山爆発 / 原子炉事故 (他6件)
【概要】蒸気爆発は、火山爆発や原子炉事故、金属工場・化学プラントの事故などの広い範囲に係わる現象である。これまでは、それぞれの対応する学問分野で別個に研究が進められてきた。本研究では、この蒸気爆発現象を、より普遍的な立場から横断的に検討し、その機構を明らかにするために、これまで各分野で蓄積されてきた知見を総合し、研究の方向性と方法論について議論を行った。合わせて、今後に必要な研究課題の整理を行った。 具体...
【工学】機械工学：火山爆発 ／エネルギー変換を含む研究件
❏蒸気爆発機構の解明(04352023)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】総合研究(B)
【研究期間】1992
【研究代表者】秋山 守 東京大学, 工学部, 教授 (60010732)
【キーワード】蒸気爆発 / エネルギー変換 / 相変化 / 火山爆発 / 原子炉事故 (他6件)
【概要】蒸気爆発は、火山爆発や原子炉事故、金属工場・化学プラントの事故などの広い範囲に係わる現象である。これまでは、それぞれに対応する学問分野で別固に研究が進められてきた。本研究では、この蒸気爆発現象を、より普遍的な立場から横断的に検討し、その機構を明らかにするために、これまで各分野で畜積されてきた知見を総合し、重点領域研究に向けて研究の方向性と方法論について議論を行い、今後に必要な研待課題の整理を行った...
❏蒸気爆発機構の解明(03352019)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】総合研究(B)
【研究期間】1991
【研究代表者】秋山 守 東京大学, 工学部, 教授 (60010732)
【キーワード】蒸気爆発 / エネルギ-変換 / 相変化 / 火山爆発 / 原子炉事故 (他6件)
【概要】蒸気爆発は、火山爆発や原子炉事故、金属工場・化学プラントの事故などの広い範囲に係わる現象である。これまでは、それぞれの対応する学問分野で別個に研究が進められてきた。本研究では、この蒸気爆発現象を、より普遍的な立場から横断的に検討し、その機構を明らかにするために、これまで各分野で蓄積されてきた知見を総合し、研究の方向性と方法論について議論を行った。合わせて、今後に必要な研究課題の整理を行った。 具体...
【工学】電気電子工学：スピン秩序 ／エネルギー変換を含む研究件
❏スピン半導体太陽エネルギー変換素子の創製(17K18870)
【研究テーマ】電気電子工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】田畑 仁 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00263319)
【キーワード】エネルギー変換 / 太陽光 / スピン秩序 / 極性制御 / 光水分解 (他6件)
【概要】地球上(地表付近)での資源的豊富指標であるクラーク数が１番の酸素と4番の鉄の化合物(鉄酸化物系)を活用して、人・環境に調和した新規太陽光エネルギー変換システムに挑戦した。汎用型太陽電池であるp-n接合系に留まらず、光合成原理に倣った人工光合成系への拡張を実現するため、鉄酸化物の中でバンドギャップが太陽光の最大エネルギー波長に合致したα-Fe2O3の光電極高機能化を目指した。極性結晶の有する自発分極...
❏スピン秩序および極性制御による高効率太陽光エネルギー変換(15K13940)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】田畑 仁 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00263319)
【キーワード】エネルギー変換 / 太陽光 / スピン秩序 / 極性制御
【概要】バンドエンジニアリングによる光電変換効率（光吸収帯域）の改善：カチオンサイト（Feサイト）をSiで置換することよる伝導帯レベル制御と、アニオンサイト（酸素サイト）を硫黄（S）で置換することによる価電子レベル制御によりバンド狭帯域化を達成した。 また極性結晶層のヘテロ積層による水素発生（水の光分解）の高効率化：ZnO等の極性結晶を活用し、その自発分極およびピエゾ分極による自己バイアス電荷印加効果によ...
【工学】電気電子工学：人工光合成 ／エネルギー変換を含む研究件
❏近赤外光応答光触媒電極開発とタンデム型反応系の構築(17H01216)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 人工光合成 / 半導体 / 触媒 / 表面修飾 (他26件)
【概要】Cu(In,Ga)Se2、(ZnSe)0.85(Cu(In,Ga)Se2)0.15、CdTeをはじめとした紫外～可視～近赤外光を有効に利用し得る近赤外光応答型光触媒電極を開発した。これらを用いて可視域に吸収端を有する酸素生成光触媒電極とタンデム型反応系を構築し、太陽エネルギー変換効率2%以上で水分解反応を進行、水素を生成することに成功した。また、反応系の高耐久化に有効な過酸化物還元による安定化被膜...
❏半導体ナノ構造表面における気相光触媒反応場の追跡と人工光合成への応用(17K18886)
【研究テーマ】電気電子工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】野田 啓 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (30372569)
【キーワード】半導体ナノ構造 / 光触媒 / 人工光合成 / 半導体物性 / ナノ材料 (他6件)
【概要】半導体ナノ構造表面における気相光触媒反応場の追跡、及び人工光合成（水素生成やCO2光還元）応用に関する研究を実施した。 まず、陽極酸化で作製した酸化鉄ナノチューブアレイ（FNA）表面に、パルス電着によって酸化銅ナノ粒子（CNP）を堆積させた試料において、気相メタノールと気相水の混合物を用いて、可視光照射による光触媒水素生成を観測した。その反応過程において、Z-スキーム機構が寄与することを示した。 ...
❏近赤外光応答水分解光電極の開発(15K17895)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 太陽光 / 人工光合成 / カルコゲナイド / 光電気化学 (他14件)
【概要】本研究「近赤外光応答水分解光電極の開発」においてはバンドギャップが小さく、近赤外光に対する光応答を有する半導体光電極を用いた水分解反応を検討した。 CuInSe2光カソードは1200 nmと近赤外域の光に応答し、かつオンセット電位が0.7 V vs. RHEという特性を示した。CuInSe2の禁制帯幅を考慮すると特筆すべき特性で、光電気化学反応のポテンシャルを示す事ができた。 また、ZnSeとCu...
【工学】電気電子工学：極性制御 ／エネルギー変換を含む研究件
❏スピン半導体太陽エネルギー変換素子の創製(17K18870)
【研究テーマ】電気電子工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】田畑 仁 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00263319)
【キーワード】エネルギー変換 / 太陽光 / スピン秩序 / 極性制御 / 光水分解 (他6件)
【概要】地球上(地表付近)での資源的豊富指標であるクラーク数が１番の酸素と4番の鉄の化合物(鉄酸化物系)を活用して、人・環境に調和した新規太陽光エネルギー変換システムに挑戦した。汎用型太陽電池であるp-n接合系に留まらず、光合成原理に倣った人工光合成系への拡張を実現するため、鉄酸化物の中でバンドギャップが太陽光の最大エネルギー波長に合致したα-Fe2O3の光電極高機能化を目指した。極性結晶の有する自発分極...
❏スピン秩序および極性制御による高効率太陽光エネルギー変換(15K13940)
【研究テーマ】電子・電気材料工学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】田畑 仁 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00263319)
【キーワード】エネルギー変換 / 太陽光 / スピン秩序 / 極性制御
【概要】バンドエンジニアリングによる光電変換効率（光吸収帯域）の改善：カチオンサイト（Feサイト）をSiで置換することよる伝導帯レベル制御と、アニオンサイト（酸素サイト）を硫黄（S）で置換することによる価電子レベル制御によりバンド狭帯域化を達成した。 また極性結晶層のヘテロ積層による水素発生（水の光分解）の高効率化：ZnO等の極性結晶を活用し、その自発分極およびピエゾ分極による自己バイアス電荷印加効果によ...
【工学】電気電子工学：エンタルピー抽出率 ／エネルギー変換を含む研究件
❏クローズドサイクルMHD発電機の実用高度化に向けた戦略的基盤研究(19360127)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / 高効率発電 / 環境適合 / エネルギー変換 / 電磁流体 (他12件)
【概要】本研究では、クローズドサイクルMHD発電の実用化に向けて、「MHD発電機の実用高度化」研究を戦略的に推進した。衝撃波管駆動MHD発電実験装置、および高精度電磁流体数値シミュレーションを駆使して、類似の発電システムの中では世界最高の発電出力密度を達成するとともに、発電機形状の改良による発電性能の向上を実証し、理論的裏付けとともに,更なる性能向上に向けての確度の高いロードマップを提示することができた。...
❏発電機形状の最適化によるプラズマMHD発電の高性能化(09305018)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】山岬 裕之 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (50016531)
【キーワード】プラズマMHD発電 / エンタルピー抽出率 / 断熱効率 / スワール / 断面積比 (他10件)
【概要】本研究では、飛躍的に高い発電効率が期待できるプラズマMHD発電機の性能向上を研究目的とした。平成9年度から11年度の3年間にわたる科学研究費の補助により、当初の予想を上回る大きな成果を得ることができた。 平成9年度は、発電機の形状の最適化、すなわち断面積比の最適化を行い、世界最高の断熱効率46.5%を得ることができた。同時に、出力密度も140MW/m^3と高い値が得られ、出力密度の実用化目標を達成...
【工学】電気電子工学：ディスク形発電機 ／エネルギー変換を含む研究件
❏太陽光エネルギー高度利用を念頭においた新方式MHD発電の可能性(19656252)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科(研究院), 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / ディスク形発電機 / 高温希ガス / 非平衡プラズマ / 太陽光エネルギー (他8件)
【概要】本研究では,太陽光を直接利用してレーザー発振する太陽光励起レーザー光を“エネルギーキャリア"と捉え,その電気への高効率エネルギー変換システムの有力候補の1つとしての「太陽光励起レーザー駆動MHD発電の実現」を研究全体構想として抱いている。本研究では,太陽光励起レーザーによる希ガス加熱を衝撃波管装置により模擬し,準定常作動高温希ガスプラズマMHD発電機の基礎物理現象と発電性能を実験的に明らか...
❏クローズドサイクルMHD発電機の実用高度化に向けた戦略的基盤研究(19360127)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / 高効率発電 / 環境適合 / エネルギー変換 / 電磁流体 (他12件)
【概要】本研究では、クローズドサイクルMHD発電の実用化に向けて、「MHD発電機の実用高度化」研究を戦略的に推進した。衝撃波管駆動MHD発電実験装置、および高精度電磁流体数値シミュレーションを駆使して、類似の発電システムの中では世界最高の発電出力密度を達成するとともに、発電機形状の改良による発電性能の向上を実証し、理論的裏付けとともに,更なる性能向上に向けての確度の高いロードマップを提示することができた。...
【工学】電気電子工学：非平衡プラズマ ／エネルギー変換を含む研究件
❏太陽光エネルギー高度利用を念頭においた新方式MHD発電の可能性(19656252)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科(研究院), 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / ディスク形発電機 / 高温希ガス / 非平衡プラズマ / 太陽光エネルギー (他8件)
【概要】本研究では,太陽光を直接利用してレーザー発振する太陽光励起レーザー光を“エネルギーキャリア"と捉え,その電気への高効率エネルギー変換システムの有力候補の1つとしての「太陽光励起レーザー駆動MHD発電の実現」を研究全体構想として抱いている。本研究では,太陽光励起レーザーによる希ガス加熱を衝撃波管装置により模擬し,準定常作動高温希ガスプラズマMHD発電機の基礎物理現象と発電性能を実験的に明らか...
❏クローズドサイクルMHD発電機の実用高度化に向けた戦略的基盤研究(19360127)
【研究テーマ】電力工学・電気機器工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2009
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / 高効率発電 / 環境適合 / エネルギー変換 / 電磁流体 (他12件)
【概要】本研究では、クローズドサイクルMHD発電の実用化に向けて、「MHD発電機の実用高度化」研究を戦略的に推進した。衝撃波管駆動MHD発電実験装置、および高精度電磁流体数値シミュレーションを駆使して、類似の発電システムの中では世界最高の発電出力密度を達成するとともに、発電機形状の改良による発電性能の向上を実証し、理論的裏付けとともに,更なる性能向上に向けての確度の高いロードマップを提示することができた。...
【工学】土木工学：太陽光発電 ／エネルギー変換を含む研究件
❏スピン半導体太陽エネルギー変換素子の創製(17K18870)
【研究テーマ】電気電子工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】田畑 仁 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00263319)
【キーワード】エネルギー変換 / 太陽光 / スピン秩序 / 極性制御 / 光水分解 (他6件)
【概要】地球上(地表付近)での資源的豊富指標であるクラーク数が１番の酸素と4番の鉄の化合物(鉄酸化物系)を活用して、人・環境に調和した新規太陽光エネルギー変換システムに挑戦した。汎用型太陽電池であるp-n接合系に留まらず、光合成原理に倣った人工光合成系への拡張を実現するため、鉄酸化物の中でバンドギャップが太陽光の最大エネルギー波長に合致したα-Fe2O3の光電極高機能化を目指した。極性結晶の有する自発分極...
❏光で充電できる新型色素増感太陽電池の開発(16655077)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】瀬川 浩司 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50216511)
【キーワード】太陽電池 / 光充電 / 太陽光発電 / エネルギー変換 / 導電性高分子 (他10件)
【概要】太陽電池の利用拡大は重要な課題である。最近、低コスト高性能太陽電池として「色素増感太陽電池」が発表され、次世代太陽電池として期待されるようになった。色素増感太陽電池は、多孔性酸化チタンの表面に吸着した色素からの高効率光誘起電子移動と、電解質中の酸化還元とを組合せたものであり、形状自由度の高さやカラフルな太陽電池作成も可能なことから、高付加価値太陽電池としても期待されている。しかしながら、太陽電池に...
【工学】構造・機能材料：光触媒 ／エネルギー変換を含む研究件
❏近赤外光応答光触媒電極開発とタンデム型反応系の構築(17H01216)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 人工光合成 / 半導体 / 触媒 / 表面修飾 (他26件)
【概要】Cu(In,Ga)Se2、(ZnSe)0.85(Cu(In,Ga)Se2)0.15、CdTeをはじめとした紫外～可視～近赤外光を有効に利用し得る近赤外光応答型光触媒電極を開発した。これらを用いて可視域に吸収端を有する酸素生成光触媒電極とタンデム型反応系を構築し、太陽エネルギー変換効率2%以上で水分解反応を進行、水素を生成することに成功した。また、反応系の高耐久化に有効な過酸化物還元による安定化被膜...
❏半導体ナノ構造表面における気相光触媒反応場の追跡と人工光合成への応用(17K18886)
【研究テーマ】電気電子工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】野田 啓 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (30372569)
【キーワード】半導体ナノ構造 / 光触媒 / 人工光合成 / 半導体物性 / ナノ材料 (他6件)
【概要】半導体ナノ構造表面における気相光触媒反応場の追跡、及び人工光合成（水素生成やCO2光還元）応用に関する研究を実施した。 まず、陽極酸化で作製した酸化鉄ナノチューブアレイ（FNA）表面に、パルス電着によって酸化銅ナノ粒子（CNP）を堆積させた試料において、気相メタノールと気相水の混合物を用いて、可視光照射による光触媒水素生成を観測した。その反応過程において、Z-スキーム機構が寄与することを示した。 ...
❏近赤外光応答水分解光電極の開発(15K17895)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 太陽光 / 人工光合成 / カルコゲナイド / 光電気化学 (他14件)
【概要】本研究「近赤外光応答水分解光電極の開発」においてはバンドギャップが小さく、近赤外光に対する光応答を有する半導体光電極を用いた水分解反応を検討した。 CuInSe2光カソードは1200 nmと近赤外域の光に応答し、かつオンセット電位が0.7 V vs. RHEという特性を示した。CuInSe2の禁制帯幅を考慮すると特筆すべき特性で、光電気化学反応のポテンシャルを示す事ができた。 また、ZnSeとCu...
【工学】構造・機能材料：光電変換 ／エネルギー変換を含む研究件
❏金属ナノ粒子／p型半導体界面でのプラズモン誘起電荷分離システムの開発(16K14547)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】高橋 幸奈 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 准教授 (10596076)
【キーワード】プラズモン誘起電荷分離 / 光電気化学 / 光電変換 / エネルギー変換 / エネルギー全般
【概要】金や銀などの貴金属ナノ粒子は、n型半導体と組み合わせることにより、プラズモン誘起電荷分離(PICS)という現象を起こす。n型半導体を用いていた従来系とは異なり、p型半導体と金属ナノ粒子を組み合わせたPICSシステムの実現を目指した。効果的に金属ナノ粒子のプラズモン特性を利用するために、金属ナノ粒子が示す光エネルギー変換特性の基礎的な性能を精査した。そこで得られた知見を踏まえて作製した光活性電極の光...
❏電子勾配を活用した光-エネルギー変換材料の創製(25410086)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】今岡 享稔 東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (80398635)
【キーワード】電子移動 / 分子素子 / 自己組織化 / π共役高分子 / 金属錯体 (他11件)
【概要】デンドリマー構造の世代数増加に伴っていずれの方向の電子移動にも減速が見られたが、それぞれの減衰係数は明確に異なることが確認された。 樹状骨格に対して、コアから外側に向かって電子移動が促進されていることが確かめられ、これは勾配の向きに電子移動ベクトルが向くという考えと一致する。 ポルフィリン錯体をコアにもつフェニルアゾメチンデンドリマー(第４世代)をもちいて様々な基板にスピンコート法で薄膜を形成、表...
【工学】構造・機能材料：太陽電池 ／エネルギー変換を含む研究件
❏逆型ペロブスカイト太陽電池の効率阻害要因の解明(21H02040)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】韓 礼元 東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任研究員 (20531172)
【キーワード】太陽電池 / ペロブスカイト / エネルギー変換
【概要】
❏有機無機ハイブリッド高効率光二次電池の開発(18205022)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】瀬川 浩司 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50216511)
【キーワード】太陽電池 / 二次電池 / 有機系太陽電池 / 色素増感太陽電池 / 光二次電池 (他10件)
【概要】色素増感太陽電池などの有機系太陽電池と蓄電池を一体化した「光二次電池」の高性能化に向けた研究を行った。太陽電池構成部材の薄膜化や、メッシュ電極上に導電性高分子薄膜を形成した電荷蓄積電極を複数組み込むなどの工夫により、光充放電効率や放電容量を改善させた。また、酸化タングステンを電荷蓄積電極材料とすることで、光二次電池の放電初期電圧の向上に成功した。太陽電池システム開発に向け、種々の光照射条件で出力安...
❏光で充電できる新型色素増感太陽電池の開発(16655077)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】瀬川 浩司 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50216511)
【キーワード】太陽電池 / 光充電 / 太陽光発電 / エネルギー変換 / 導電性高分子 (他10件)
【概要】太陽電池の利用拡大は重要な課題である。最近、低コスト高性能太陽電池として「色素増感太陽電池」が発表され、次世代太陽電池として期待されるようになった。色素増感太陽電池は、多孔性酸化チタンの表面に吸着した色素からの高効率光誘起電子移動と、電解質中の酸化還元とを組合せたものであり、形状自由度の高さやカラフルな太陽電池作成も可能なことから、高付加価値太陽電池としても期待されている。しかしながら、太陽電池に...
【工学】構造・機能材料：表面修飾 ／エネルギー変換を含む研究件
❏近赤外光応答光触媒電極開発とタンデム型反応系の構築(17H01216)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 人工光合成 / 半導体 / 触媒 / 表面修飾 (他26件)
【概要】Cu(In,Ga)Se2、(ZnSe)0.85(Cu(In,Ga)Se2)0.15、CdTeをはじめとした紫外～可視～近赤外光を有効に利用し得る近赤外光応答型光触媒電極を開発した。これらを用いて可視域に吸収端を有する酸素生成光触媒電極とタンデム型反応系を構築し、太陽エネルギー変換効率2%以上で水分解反応を進行、水素を生成することに成功した。また、反応系の高耐久化に有効な過酸化物還元による安定化被膜...
❏近赤外光応答水分解光電極の開発(15K17895)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 太陽光 / 人工光合成 / カルコゲナイド / 光電気化学 (他14件)
【概要】本研究「近赤外光応答水分解光電極の開発」においてはバンドギャップが小さく、近赤外光に対する光応答を有する半導体光電極を用いた水分解反応を検討した。 CuInSe2光カソードは1200 nmと近赤外域の光に応答し、かつオンセット電位が0.7 V vs. RHEという特性を示した。CuInSe2の禁制帯幅を考慮すると特筆すべき特性で、光電気化学反応のポテンシャルを示す事ができた。 また、ZnSeとCu...
【工学】総合工学：蒸気爆発 ／エネルギー変換を含む研究件
❏ナノ蒸気爆発を利用したエネルギー変換システム(22K18326)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(開拓)
【研究期間】2022-06-30 - 2025-03-31
【研究代表者】岡本 孝司 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80204030)
【キーワード】Steam Explosion / energy conversion
【概要】
❏蒸気爆発機構の解明(04352023)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】総合研究(B)
【研究期間】1992
【研究代表者】秋山 守 東京大学, 工学部, 教授 (60010732)
【キーワード】蒸気爆発 / エネルギー変換 / 相変化 / 火山爆発 / 原子炉事故 (他6件)
【概要】蒸気爆発は、火山爆発や原子炉事故、金属工場・化学プラントの事故などの広い範囲に係わる現象である。これまでは、それぞれに対応する学問分野で別固に研究が進められてきた。本研究では、この蒸気爆発現象を、より普遍的な立場から横断的に検討し、その機構を明らかにするために、これまで各分野で畜積されてきた知見を総合し、重点領域研究に向けて研究の方向性と方法論について議論を行い、今後に必要な研待課題の整理を行った...
❏蒸気爆発機構の解明(03352019)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】総合研究(B)
【研究期間】1991
【研究代表者】秋山 守 東京大学, 工学部, 教授 (60010732)
【キーワード】蒸気爆発 / エネルギ-変換 / 相変化 / 火山爆発 / 原子炉事故 (他6件)
【概要】蒸気爆発は、火山爆発や原子炉事故、金属工場・化学プラントの事故などの広い範囲に係わる現象である。これまでは、それぞれの対応する学問分野で別個に研究が進められてきた。本研究では、この蒸気爆発現象を、より普遍的な立場から横断的に検討し、その機構を明らかにするために、これまで各分野で蓄積されてきた知見を総合し、研究の方向性と方法論について議論を行った。合わせて、今後に必要な研究課題の整理を行った。 具体...
【工学】総合工学：半導体 ／エネルギー変換を含む研究件
❏近赤外光応答光触媒電極開発とタンデム型反応系の構築(17H01216)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 人工光合成 / 半導体 / 触媒 / 表面修飾 (他26件)
【概要】Cu(In,Ga)Se2、(ZnSe)0.85(Cu(In,Ga)Se2)0.15、CdTeをはじめとした紫外～可視～近赤外光を有効に利用し得る近赤外光応答型光触媒電極を開発した。これらを用いて可視域に吸収端を有する酸素生成光触媒電極とタンデム型反応系を構築し、太陽エネルギー変換効率2%以上で水分解反応を進行、水素を生成することに成功した。また、反応系の高耐久化に有効な過酸化物還元による安定化被膜...
❏温度差不要の熱電エネルギー変換システムの構築(16K14054)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】エネルギー / 熱電 / 熱利用 / エネルギー問題 / 環境問題 (他19件)
【概要】増感型太陽電池の材料として使われており、かつ熱励起電荷生成が理論的に予測された有機ぺロブスカイト材料を用いて、光および熱双方による発電を確認し、増感型熱利用発電が原理的に可能であることを示し、その論文はforum articleに選出された(ACS Appl. Energy Mater., 2019, 2, 13-18）。 また本電池の終了を調べる過程において、驚くべきことに本電池が放電終了後「ス...
【工学】総合工学：電気化学 ／エネルギー変換を含む研究件
❏温度差不要の熱電エネルギー変換システムの構築(16K14054)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】松下 祥子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (50342853)
【キーワード】エネルギー / 熱電 / 熱利用 / エネルギー問題 / 環境問題 (他19件)
【概要】増感型太陽電池の材料として使われており、かつ熱励起電荷生成が理論的に予測された有機ぺロブスカイト材料を用いて、光および熱双方による発電を確認し、増感型熱利用発電が原理的に可能であることを示し、その論文はforum articleに選出された(ACS Appl. Energy Mater., 2019, 2, 13-18）。 また本電池の終了を調べる過程において、驚くべきことに本電池が放電終了後「ス...
❏シリカナノフルイディックチャネルを用いたバイオセンサーの研究(18760139)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】大宮司 啓文 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (10302754)
【キーワード】流体力学 / 電場駆動流 / 電気二重層 / ナノ流体力学 / 物質移動 (他9件)
【概要】昨年度までにナノフルイディックダイオード、ナノフルイディックトランジスタの基本的な特性について理論的、実験的に確認したが、本年度はこれらを組み合わせたナノフルイディック集積回路を設計し、一度に多くの生体分子の分離、検出ができるバイオセンサーに応用することに取り組んだ。はじめにナノフルイディック集積回路の実現に向けて理論計算を行った。数十ナノメートルの流路幅をもつシリカナノチャネルのT字型分岐部にお...
【工学】総合工学：二次電池 ／エネルギー変換を含む研究件
❏有機無機ハイブリッド高効率光二次電池の開発(18205022)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】瀬川 浩司 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50216511)
【キーワード】太陽電池 / 二次電池 / 有機系太陽電池 / 色素増感太陽電池 / 光二次電池 (他10件)
【概要】色素増感太陽電池などの有機系太陽電池と蓄電池を一体化した「光二次電池」の高性能化に向けた研究を行った。太陽電池構成部材の薄膜化や、メッシュ電極上に導電性高分子薄膜を形成した電荷蓄積電極を複数組み込むなどの工夫により、光充放電効率や放電容量を改善させた。また、酸化タングステンを電荷蓄積電極材料とすることで、光二次電池の放電初期電圧の向上に成功した。太陽電池システム開発に向け、種々の光照射条件で出力安...
❏光で充電できる新型色素増感太陽電池の開発(16655077)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】瀬川 浩司 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50216511)
【キーワード】太陽電池 / 光充電 / 太陽光発電 / エネルギー変換 / 導電性高分子 (他10件)
【概要】太陽電池の利用拡大は重要な課題である。最近、低コスト高性能太陽電池として「色素増感太陽電池」が発表され、次世代太陽電池として期待されるようになった。色素増感太陽電池は、多孔性酸化チタンの表面に吸着した色素からの高効率光誘起電子移動と、電解質中の酸化還元とを組合せたものであり、形状自由度の高さやカラフルな太陽電池作成も可能なことから、高付加価値太陽電池としても期待されている。しかしながら、太陽電池に...
【工学】総合工学：新エネルギー ／エネルギー変換を含む研究件
❏ヒドリドデバイスの創成(25620180)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】菅野 了次 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (90135426)
【キーワード】ヒドリドイオン / イオン導電体 / 電気化学デバイス / エネルギー変換 / 酸水素化物 (他9件)
【概要】「ヒドリドデバイス創成」を目的として，ヒドリドイオン(H-)が固体内を拡散する物質を基に電気・化学エネルギー変換デバイスの可能性を探究した．ヒドリドイオン導電性を有するK2NiF4型構造を有する酸水素化物が固体電解質として機能することを確認した．開発した電解質を用いてエネルギー変換(発電)デバイスの開発を行った．Pd電極を用いることでH2からH-への触媒反応が進行し、エネルギー変換型デバイス実現が...
❏ロータリー式太陽化学反応炉の開発と実証試験研究(21246147)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】玉浦 裕 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00108185)
【キーワード】新エネルギー / 化学工学 / 国際協力 / セラミックス / 格子欠陥 (他8件)
【概要】ポストヒーティング方式とクロスリニア新集光システムを考案し、高性能反応セラミックスYSZ/Ni-ferrite、固溶体を開発した。急速昇温によるα酸素放出反応が1)光吸収過程と非平衡過程での過剰Frenkel欠陥構造を形成する緩和過程(明反応)、2)欠陥構造エネルギーによる格子酸素から酸素ガスが形成される化学過程(暗反応)で進行することを明らかにした。デュアル型カラム方式(第3号機)の反応炉を設計...
【工学】総合工学：MHD発電 ／エネルギー変換を含む研究件
❏航空宇宙機用ビーム電磁流体力学発電の新展開(26630441)
【研究テーマ】航空宇宙工学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / 航空宇宙機 / 電力発生 / ビームエネルギー / エネルギー変換
【概要】本研究では，航空宇宙機搭載用高出力密度電力発生システムの構築に向けての基盤を確立することを目的とし，ビーム（レーザー）支援デトネーションによる高温高圧作動気体を利用する電磁流体力学（MHD）発電に関する原理実証試験に成功するとともに，2次元，3次元非定常数値シミュレーションによりプラズマ電磁流体現象を把握し，高性能化に向けた指針ならびに発電システムを検討し，革新的・独創的成果とともに，所期の目的を...
❏太陽光エネルギー高度利用型クリーンＭＨＤ発電の新展開に向けた基盤形成(22246130)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / エネルギー変換 / 電力発生 / 太陽エネルギー / 電磁流体力学 (他12件)
【概要】本研究では，太陽光エネルギーの高度利用を念頭においたクリーンＭＨＤ発電の実現に向けての基盤形成を目的とした。衝撃波管駆動ＭＨＤ発電装置を用いて，シードを用いず純希ガスを作動気体とする高温希ガスプラズマＭＨＤ発電実証試験を行い，従前のシードプラズマ発電機と同等以上の発電性能を有することを定量的に実証するとともに，太陽光励起レーザーを模擬したCO2レーザー駆動ＭＨＤ発電の原理実証試験を行い，同方式とし...
❏太陽光エネルギー高度利用を念頭においた新方式MHD発電の可能性(19656252)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】奥野 喜裕 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科(研究院), 教授 (10194507)
【キーワード】MHD発電 / ディスク形発電機 / 高温希ガス / 非平衡プラズマ / 太陽光エネルギー (他8件)
【概要】本研究では,太陽光を直接利用してレーザー発振する太陽光励起レーザー光を“エネルギーキャリア"と捉え,その電気への高効率エネルギー変換システムの有力候補の1つとしての「太陽光励起レーザー駆動MHD発電の実現」を研究全体構想として抱いている。本研究では,太陽光励起レーザーによる希ガス加熱を衝撃波管装置により模擬し,準定常作動高温希ガスプラズマMHD発電機の基礎物理現象と発電性能を実験的に明らか...
【工学】総合工学：セラミクス ／エネルギー変換を含む研究件
❏ヒドリドデバイスの創成(25620180)
【研究テーマ】無機工業材料
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】菅野 了次 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (90135426)
【キーワード】ヒドリドイオン / イオン導電体 / 電気化学デバイス / エネルギー変換 / 酸水素化物 (他9件)
【概要】「ヒドリドデバイス創成」を目的として，ヒドリドイオン(H-)が固体内を拡散する物質を基に電気・化学エネルギー変換デバイスの可能性を探究した．ヒドリドイオン導電性を有するK2NiF4型構造を有する酸水素化物が固体電解質として機能することを確認した．開発した電解質を用いてエネルギー変換(発電)デバイスの開発を行った．Pd電極を用いることでH2からH-への触媒反応が進行し、エネルギー変換型デバイス実現が...
❏ロータリー式太陽化学反応炉の開発と実証試験研究(21246147)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】玉浦 裕 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00108185)
【キーワード】新エネルギー / 化学工学 / 国際協力 / セラミックス / 格子欠陥 (他8件)
【概要】ポストヒーティング方式とクロスリニア新集光システムを考案し、高性能反応セラミックスYSZ/Ni-ferrite、固溶体を開発した。急速昇温によるα酸素放出反応が1)光吸収過程と非平衡過程での過剰Frenkel欠陥構造を形成する緩和過程(明反応)、2)欠陥構造エネルギーによる格子酸素から酸素ガスが形成される化学過程(暗反応)で進行することを明らかにした。デュアル型カラム方式(第3号機)の反応炉を設計...
【工学】総合工学：エネルギー全般 ／エネルギー変換を含む研究件
❏近赤外光応答光触媒電極開発とタンデム型反応系の構築(17H01216)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 人工光合成 / 半導体 / 触媒 / 表面修飾 (他26件)
【概要】Cu(In,Ga)Se2、(ZnSe)0.85(Cu(In,Ga)Se2)0.15、CdTeをはじめとした紫外～可視～近赤外光を有効に利用し得る近赤外光応答型光触媒電極を開発した。これらを用いて可視域に吸収端を有する酸素生成光触媒電極とタンデム型反応系を構築し、太陽エネルギー変換効率2%以上で水分解反応を進行、水素を生成することに成功した。また、反応系の高耐久化に有効な過酸化物還元による安定化被膜...
❏金属ナノ粒子／p型半導体界面でのプラズモン誘起電荷分離システムの開発(16K14547)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】高橋 幸奈 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 准教授 (10596076)
【キーワード】プラズモン誘起電荷分離 / 光電気化学 / 光電変換 / エネルギー変換 / エネルギー全般
【概要】金や銀などの貴金属ナノ粒子は、n型半導体と組み合わせることにより、プラズモン誘起電荷分離(PICS)という現象を起こす。n型半導体を用いていた従来系とは異なり、p型半導体と金属ナノ粒子を組み合わせたPICSシステムの実現を目指した。効果的に金属ナノ粒子のプラズモン特性を利用するために、金属ナノ粒子が示す光エネルギー変換特性の基礎的な性能を精査した。そこで得られた知見を踏まえて作製した光活性電極の光...
❏磁気モーメントの変化を用いた新規環境発電技術実現に向けた基礎研究(16K14544)
【研究テーマ】エネルギー学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】甘蔗 寂樹 東京大学, 生産技術研究所, 特任准教授 (10544083)
【キーワード】エネルギーの高効率化 / エネルギー変換 / 環境発電 / エネルギー効率化 / 廃熱利用 (他7件)
【概要】近年、振動や電波、排熱などから電気を取り出す環境発電が注目されている。これらのエネルギー源の中でも熱の量は非常に多くまとまって取り出せることから、熱電変換を利用することが、環境発電の代表例として注目されており、その研究開発が進められている。しかしながら、熱電変換の発電効率は非常に低いことが知られている。そこで、本研究では、冷凍機などから排出される低温排熱からの発電を対象として、磁性体の転移と誘導起...
【工学】総合工学：相変化 ／エネルギー変換を含む研究件
❏蒸気爆発機構の解明(04352023)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】総合研究(B)
【研究期間】1992
【研究代表者】秋山 守 東京大学, 工学部, 教授 (60010732)
【キーワード】蒸気爆発 / エネルギー変換 / 相変化 / 火山爆発 / 原子炉事故 (他6件)
【概要】蒸気爆発は、火山爆発や原子炉事故、金属工場・化学プラントの事故などの広い範囲に係わる現象である。これまでは、それぞれに対応する学問分野で別固に研究が進められてきた。本研究では、この蒸気爆発現象を、より普遍的な立場から横断的に検討し、その機構を明らかにするために、これまで各分野で畜積されてきた知見を総合し、重点領域研究に向けて研究の方向性と方法論について議論を行い、今後に必要な研待課題の整理を行った...
❏蒸気爆発機構の解明(03352019)
【研究テーマ】熱工学
【研究種目】総合研究(B)
【研究期間】1991
【研究代表者】秋山 守 東京大学, 工学部, 教授 (60010732)
【キーワード】蒸気爆発 / エネルギ-変換 / 相変化 / 火山爆発 / 原子炉事故 (他6件)
【概要】蒸気爆発は、火山爆発や原子炉事故、金属工場・化学プラントの事故などの広い範囲に係わる現象である。これまでは、それぞれの対応する学問分野で別個に研究が進められてきた。本研究では、この蒸気爆発現象を、より普遍的な立場から横断的に検討し、その機構を明らかにするために、これまで各分野で蓄積されてきた知見を総合し、研究の方向性と方法論について議論を行った。合わせて、今後に必要な研究課題の整理を行った。 具体...
【工学】総合工学：ナノ材料 ／エネルギー変換を含む研究件
❏前駆体の精密設計に基づく二次元窒化炭素構造体の薄膜形成と光応答型膜反応器への応用(19H02174)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】野田 啓 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30372569)
【キーワード】二次元窒化炭素 / ナノ材料 / 光エネルギー変換 / エネルギー変換
【概要】まず、様々な窒素含有量を有するレドックス活性な二次元窒化炭素構造体を開発することを目的として、原料モノマーとして、拡張π共役系有機分子ユニットを導入した窒素リッチな新規前駆体の合成検討を行った。今年度は、アザアセンを主骨格とし、レドックス中心として芳香族アミンを組み込んだ形の前駆体分子系の開発を実施した。なかでもテトラアザペンタセンを平面π共役ユニットとし、複数の芳香族アミンを置換した形の新規含窒...
❏半導体ナノ構造表面における気相光触媒反応場の追跡と人工光合成への応用(17K18886)
【研究テーマ】電気電子工学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31
【研究代表者】野田 啓 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (30372569)
【キーワード】半導体ナノ構造 / 光触媒 / 人工光合成 / 半導体物性 / ナノ材料 (他6件)
【概要】半導体ナノ構造表面における気相光触媒反応場の追跡、及び人工光合成（水素生成やCO2光還元）応用に関する研究を実施した。 まず、陽極酸化で作製した酸化鉄ナノチューブアレイ（FNA）表面に、パルス電着によって酸化銅ナノ粒子（CNP）を堆積させた試料において、気相メタノールと気相水の混合物を用いて、可視光照射による光触媒水素生成を観測した。その反応過程において、Z-スキーム機構が寄与することを示した。 ...
【工学】総合工学：水素 ／エネルギー変換を含む研究件
❏近赤外光応答光触媒電極開発とタンデム型反応系の構築(17H01216)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 人工光合成 / 半導体 / 触媒 / 表面修飾 (他26件)
【概要】Cu(In,Ga)Se2、(ZnSe)0.85(Cu(In,Ga)Se2)0.15、CdTeをはじめとした紫外～可視～近赤外光を有効に利用し得る近赤外光応答型光触媒電極を開発した。これらを用いて可視域に吸収端を有する酸素生成光触媒電極とタンデム型反応系を構築し、太陽エネルギー変換効率2%以上で水分解反応を進行、水素を生成することに成功した。また、反応系の高耐久化に有効な過酸化物還元による安定化被膜...
❏近赤外光応答水分解光電極の開発(15K17895)
【研究テーマ】エネルギー関連化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】嶺岸 耕 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40512992)
【キーワード】水素 / 太陽光 / 人工光合成 / カルコゲナイド / 光電気化学 (他14件)
【概要】本研究「近赤外光応答水分解光電極の開発」においてはバンドギャップが小さく、近赤外光に対する光応答を有する半導体光電極を用いた水分解反応を検討した。 CuInSe2光カソードは1200 nmと近赤外域の光に応答し、かつオンセット電位が0.7 V vs. RHEという特性を示した。CuInSe2の禁制帯幅を考慮すると特筆すべき特性で、光電気化学反応のポテンシャルを示す事ができた。 また、ZnSeとCu...
❏エネルギー資源ガス生産反応を高効率で触媒する低炭素型微生物電極システムの創出(23780074)
【研究テーマ】応用微生物学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】小林 肇 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50549269)
【キーワード】バイオエネルギー / エネルギー変換 / バイオ水素 / バイオメタン / 生電気化学的反応 (他12件)
【概要】バイオ電気化学的システムで、メタンと水素の生産を触媒するバイオカソードを、好熱性微生物を菌源として構築、性状と触媒機構を解析した。メタン生産を触媒するバイオカソードは既往研究中で最も高い電気化学的メタン生産速度を示し、電流-メタン変換効率は95%以上だった。同バイオカソードの電気化学的特性を解析したところ、電位に依存して異なる経路で反応が起こっている可能性が示唆された。水素生産を触媒するバイオカソ...
【工学】総合工学：シミュレーション ／エネルギー変換を含む研究件
❏資源制約下で物質・エネルギーの生産を可能にする先制的ライフサイクル設計手法の開発(16H06126)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】菊池 康紀 東京大学, 未来ビジョン研究センター, 准教授 (70545649)
【キーワード】地域資源 / 再生可能資源 / バイオマス / プロセスシミュレーション / ライフサイクルアセスメント (他16件)
【概要】物質やエネルギーを生産する技術は多種開発されてきており、社会への実装が期待されている。適用可能性は、地域性を考慮した評価に基づくべきであるが、研究開発中の技術システムオプションは情報量が不足しており、詳細な評価困難となっている。本研究では、先制的ライフサイクル設計手法（pre-emptive LCD）を提案し、技術開発中のオプションであっても将来の性能向上やインフラ整備を想定したシステム設計・評価...
❏蛋白質の遅い揺らぎを捉えるための粗視化モデル(14780506)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】高野 光則 早稲田大学, 理工学術院, 講師 (40313168)
【キーワード】蛋白質 / 揺らぎ / 分子動力学シミュレーション / 粗視化モデル / 分子モーター (他13件)
【概要】これまでの研究で、Goモデルベースの粗視化モデルMD計算により蛋白質の遅い揺らぎをシミュレートし、結果の有効性・信頼性を検証してきた。そして、大幅な計算時間の軽減とともに高精度全原子モデルと同等の結果を得られることを示した(Nat.Comput)。本年度は、(1)これまで使:用してきたGoモデルの:Folding問題に対する応用(Chem.Phys)、そして、(2)モデルの拡張を行った。新たなモデ...
【医歯薬学】基礎医学：分子モーター ／エネルギー変換を含む研究件
❏分子モーターの1分子トラジェクトリからポテンシャルを描く(23654137)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011
【研究代表者】鳥谷部 祥一 中央大学, 理工学部, 助教 (40453675)
【キーワード】分子モーター / 統計力学 / F1-ATPase / エネルギー変換
【概要】分子モーターは,化学エネルギーを力学運動に変換するナノサイズの化学エンジンである.したがって,そのエネルギー論を議論することは,分子モーターの動作原理を理解するうえで本質的である.特に,回転分子モーターF1-ATPaseは生体内で自由エネルギー変換の中心的な役割を担い,そのエネルギー論は生物学的にも重要である.F1-ATPaseはほぼ100%の自由エネルギー変換効率を持つことが知られており,なぜこ...
❏蛋白質の遅い揺らぎを捉えるための粗視化モデル(14780506)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】高野 光則 早稲田大学, 理工学術院, 講師 (40313168)
【キーワード】蛋白質 / 揺らぎ / 分子動力学シミュレーション / 粗視化モデル / 分子モーター (他13件)
【概要】これまでの研究で、Goモデルベースの粗視化モデルMD計算により蛋白質の遅い揺らぎをシミュレートし、結果の有効性・信頼性を検証してきた。そして、大幅な計算時間の軽減とともに高精度全原子モデルと同等の結果を得られることを示した(Nat.Comput)。本年度は、(1)これまで使:用してきたGoモデルの:Folding問題に対する応用(Chem.Phys)、そして、(2)モデルの拡張を行った。新たなモデ...
【医歯薬学】薬学：タンパク質 ／エネルギー変換を含む研究件
❏P型ATPaseによる能動輸送機構の構造的解明(16H02499)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】豊島 近 東京大学, 定量生命科学研究所, 教授 (70172210)
【キーワード】イオンポンプ / 膜蛋白質 / 結晶解析 / エネルギー変換 / 構造生物学 (他7件)
【概要】本研究は、イオン能動輸送機構の完全な理解を第一の目標とし、特に、既に10の中間状態の構造決定に成功しているCa2+ポンプを対象に、イオンポンプは「どうしてそういう構造をとる必要があるのか」を追求した。イオン通路のゲート残基の変異体の結晶構造からプロトンの対向輸送の意義を解明し、Ca2+非存在下でATPを結合した状態の結晶から、ATPのみで起こる構造変化を明らかにした。さらに、4状態のCa2+ポンプ...
❏蛋白質の遅い揺らぎを捉えるための粗視化モデル(14780506)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2002 - 2004
【研究代表者】高野 光則 早稲田大学, 理工学術院, 講師 (40313168)
【キーワード】蛋白質 / 揺らぎ / 分子動力学シミュレーション / 粗視化モデル / 分子モーター (他13件)
【概要】これまでの研究で、Goモデルベースの粗視化モデルMD計算により蛋白質の遅い揺らぎをシミュレートし、結果の有効性・信頼性を検証してきた。そして、大幅な計算時間の軽減とともに高精度全原子モデルと同等の結果を得られることを示した(Nat.Comput)。本年度は、(1)これまで使:用してきたGoモデルの:Folding問題に対する応用(Chem.Phys)、そして、(2)モデルの拡張を行った。新たなモデ...
【医歯薬学】薬学：ポルフィリン ／エネルギー変換を含む研究件
❏電子勾配を活用した光-エネルギー変換材料の創製(25410086)
【研究テーマ】機能物性化学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】今岡 享稔 東京工業大学, 資源化学研究所, 准教授 (80398635)
【キーワード】電子移動 / 分子素子 / 自己組織化 / π共役高分子 / 金属錯体 (他11件)
【概要】デンドリマー構造の世代数増加に伴っていずれの方向の電子移動にも減速が見られたが、それぞれの減衰係数は明確に異なることが確認された。 樹状骨格に対して、コアから外側に向かって電子移動が促進されていることが確かめられ、これは勾配の向きに電子移動ベクトルが向くという考えと一致する。 ポルフィリン錯体をコアにもつフェニルアゾメチンデンドリマー(第４世代)をもちいて様々な基板にスピンコート法で薄膜を形成、表...
❏光で充電できる新型色素増感太陽電池の開発(16655077)
【研究テーマ】機能材料・デバイス
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2004 - 2006
【研究代表者】瀬川 浩司 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50216511)
【キーワード】太陽電池 / 光充電 / 太陽光発電 / エネルギー変換 / 導電性高分子 (他10件)
【概要】太陽電池の利用拡大は重要な課題である。最近、低コスト高性能太陽電池として「色素増感太陽電池」が発表され、次世代太陽電池として期待されるようになった。色素増感太陽電池は、多孔性酸化チタンの表面に吸着した色素からの高効率光誘起電子移動と、電解質中の酸化還元とを組合せたものであり、形状自由度の高さやカラフルな太陽電池作成も可能なことから、高付加価値太陽電池としても期待されている。しかしながら、太陽電池に...
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