2:15 PM - 2:30 PM

[1C14] Development of a visible-light driven CO₂ reduction system by combining a biocatalyst and CuInS₂ photocathode

○Takumi Toyodome¹, Yutaka Amao^1,2, Masanobu Higashi² (1. Graduate School of Science, Osaka City University, 2. Research Center for Artificial Photosynthesis, Osaka City University)

One of the effective CO₂ utilizations is to reduce CO₂ to a high energy substance (such as HCOOH, CO) by using semiconductor photoelectrodes. However, it is desired to develop CO₂ reduction a system with high selectivity because the water reduction proceeds preferentially rather than the CO₂ reduction in an aqueous solution. In this study, we attempted to construct a visible-light driven CO₂ reduction system by combining a biocatalyst (formate dehydrogenase from Candida boidinii; FDH) capable of selective CO₂ reduction to formate and CuInS₂ photocathode.

2:30 PM - 2:45 PM

[1C15] Substrate selectivity and isotope effects in CO₂ reduction catalyzed with formate dehydrogenase

○Ryohei Sato¹, Masanobu Higashi¹, Yutaka Amao¹ (1. Osaka City University)

これまでにギ酸脱水素酵素(FDH)が触媒するCO₂還元反応において、FDHは炭酸種(CO₂分子, HCO₃^–, CO₃²^–)の中でもCO₂分子を還元していることが示唆されている。一方で、その他の炭酸種の関与など反応過程の詳細は不明である。そこで本研究では、CO₂還元反応におけるFDHのpH依存性やHCO₃^–およびCO₃²^–の反応への影響、同位体効果について速度論的解析を用いて反応過程を検討した。

2:45 PM - 3:00 PM

[1C16] Synthesis of unsaturated dicarboxylic acid from carbon dioxide with enzyme

○Mika Takeuchi¹, Masanobu Higashi¹, Yutaka Amao¹ (1. Osaka City University)

フマル酸は不飽和ポリエステル樹脂の原料として利用することができる有用なジカルボン酸である。しかし、工業的なフマル酸合成では石油燃料を原料としており、よりクリーンなフマル酸生成の実現が求められている。そこで本研究は、温室効果ガスの一種である二酸化炭素をリンゴ酸脱水素酵素とフマル酸加水酵素の二つの酵素反応を用いてピルビン酸へと固定し、L-リンゴ酸を経由してフマル酸を合成することに成功した。

3:00 PM - 3:15 PM

[1C17] CO2 adsorption/reduction cycle in the presence of oxygen by solid catalysts

○Kenichi Shimizu¹, Shinta Miyazaki¹, Takashi Toyao¹, Zen Maeno¹ (1. Hokkaido University)

O₂を含む希薄CO₂の分離と吸着炭酸塩の水素化によるCO生成に有用な二元機能触媒の開発を行った.CO₂吸蔵に有効なアルカリ金属・アルカリ土類金属と水素化反応に有効な貴金属の組み合わせでスクリーニングを行った結果、NaとPtを担体に担持した触媒が最も効率的にCOを生成した.発表では触媒の構造解析,担持量の影響,ケミカルループ法による連続的なCO₂吸蔵・還元反応について議論する.

3:15 PM - 3:30 PM

[1C18] CeO₂-catalyzed synthesis of cyclic urea from CO₂-derived ethylenediamine carbamate

○Hikari Terada¹, Jie Peng¹, Masazumi Tamura², Mizuho Yabushita¹, Ryotaro Fujii^1,3, Yoshinao Nakagawa¹, Keiichi Tomishige¹ (1. Graduate School of Engineering, Tohoku University, 2. Research Center for Artificial Photosynthesis, The Advanced Research Institute for Natural Science and Technology, Osaka City University, 3. Organic Materials Research Laboratory, Tosoh Corp.)

温室効果ガスの一種である二酸化炭素（CO₂）をC1資源として利用するために、エチレンジアミン (EDA) からの2-イミダゾリジノン合成が報告されている。本反応では、反応に高圧のCO₂を要することが課題であった。そこで、EDAにCO₂を吸収させることで生成するエチレンジアミンカーバメート（EDA-CA）からの2-イミダゾリジノン合成を着想した。CeO₂触媒を用い、Ar 1 MPa下、EDA-CAから2-イミダゾリジノンの高収率（83%）合成を達成した。

Session information

[1C14-18] Hydrogen production/energy carriers/CCU(4)

[1C14] Development of a visible-light driven CO₂ reduction system by combining a biocatalyst and CuInS₂ photocathode

[1C15] Substrate selectivity and isotope effects in CO₂ reduction catalyzed with formate dehydrogenase

[1C16] Synthesis of unsaturated dicarboxylic acid from carbon dioxide with enzyme

[1C17] CO2 adsorption/reduction cycle in the presence of oxygen by solid catalysts

[1C18] CeO₂-catalyzed synthesis of cyclic urea from CO₂-derived ethylenediamine carbamate

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Session information

[1C14-18] Hydrogen production/energy carriers/CCU(4)

[1C14] Development of a visible-light driven CO2 reduction system by combining a biocatalyst and CuInS2 photocathode

[1C15] Substrate selectivity and isotope effects in CO2 reduction catalyzed with formate dehydrogenase

[1C16] Synthesis of unsaturated dicarboxylic acid from carbon dioxide with enzyme

[1C17] CO2 adsorption/reduction cycle in the presence of oxygen by solid catalysts

[1C18] CeO2-catalyzed synthesis of cyclic urea from CO2-derived ethylenediamine carbamate

Authentication

[1C14] Development of a visible-light driven CO₂ reduction system by combining a biocatalyst and CuInS₂ photocathode

[1C15] Substrate selectivity and isotope effects in CO₂ reduction catalyzed with formate dehydrogenase

[1C18] CeO₂-catalyzed synthesis of cyclic urea from CO₂-derived ethylenediamine carbamate