プロセス・素材分野ショート講演1

[2K0501-14-07] Evaluation of catalytic effects of Si(100) surfaces on reduction reactions of carbon dioxide

○inoue - takanori¹, katsunori yamaguchi¹, nilson kunioshi¹ (1. waseda university)

Keywords:quantum chemical calculation

近年，大気中への二酸化炭素の排出を抑制するための技術として，二酸化炭素を回収し有用な物質として再利用するCCU (carbon dioxide capture and utilization) が注目されている．中でも，二酸化炭素の還元を行い有用な炭素化合物に変換する化学的変換では変換効率の高い触媒が必要となるが，貴金属を使用したものや構造が複雑なものが大半を占めている．そこで今回，触媒の材料として資源的に豊富な物質で構成されていて構造が比較的単純なシリコン結晶に着目した．具体的にはSi(100)面上の二酸化炭素の水素化によるHCOOH生成，CO生成についてのそれぞれの反応機構の解析を，量子科学計算プログラムを用いて行った．まず，二酸化炭素の吸着反応の機構を解明した．また，吸着後の二酸化炭素がSi(100)面上において，気相から接近した水素分子と反応を起こす可能性を調べた．各素反応の活性化エネルギーから反応が進行する可能性を評価し，Si(100)面の二酸化炭素還元反応に対する触媒としての効果を見積もった．