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北海道大学

本科：工学部应用理工系学科

研究生院：综合化学院分子化学课程

化学システム工学

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CO2や窒素から燃料と化学品をつくる、触媒とプロセスの研究室。

催化剂二氧化碳资源化利用电化学

About关于研究室

木も見て森も見る、化学のシステム設計。

化学システム工学研究室は、エネルギーや物質のシステム（森）と、それを支える材料（木）の両方を研究しています。
再生可能エネルギーを使って、CO2や窒素から燃料や化学品をつくるプロセスと、そこで働く触媒を開発しています。
電気分解でアンモニアやメタノールを直接つくる研究や、CO2を水素と反応させて有用な物質に変える研究を進めています。
ゼロカーボン社会の実現を目指し、卒業研究生や大学院生をいつでも歓迎しています。

术语说明

触媒: 自分は変化せずに反応を進みやすくする物質。少ない量で反応のしかたを変えられる
電気分解: 電気を流して化合物を分解したり、別の物質につくり変えたりすること
固溶体: ある結晶の中に、別の元素が均一に溶け込んでいる状態

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News研究室公告

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Research研究课题

エネルギーと物質のシステム全体を見ながら、その中で働く触媒材料を開発しています。再生可能エネルギーを使い、CO2や窒素から燃料や化学品をつくるプロセスが中心のテーマです。

※示意图

アンモニアの電解的合成

プロトンが通る材料で電気分解セルをつくり、水と窒素からアンモニアを合成します。常圧・220℃という穏やかな条件で働く電極触媒を改良し、合成の効率を高めることを目指しています。

※示意图

CO2の電解還元

固体リン酸塩を電解質にした電解セルでCO2を電気分解し、メタノールやエタノール、エチレンなどを直接つくる研究です。電極触媒と反応条件を工夫し、CO2を効率よく変換する装置を開発しています。

※示意图

CO2と水素から化学品をつくる

再生可能エネルギーでつくった水素と、燃焼排ガスなどから回収したCO2を触媒反応器で反応させます。メタン、メタノール、ジメチルエーテル、オレフィンなどを選んでつくる触媒の開発を進めています。

※示意图

金属酸化物固溶体と触媒

アルミナやジルコニアに別の元素を少しだけ溶かし込むと、その元素が特異な微細構造をとります。これを反応の起点にする触媒を設計し、新しい反応を開拓しています。

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Members教师

化学システム工学研究室のメンバーは、教員、博士課程・修士課程・学部の学生、研究生、秘書で構成されています。截至2026年

教授菊地隆司
教授辻佳子
副教授多田昌平

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研究成果

专注于实验室内研究积极在学会・论文中发表

课题自由度

导师提供课题自己决定课题

指导力度

放手让学生自主细致指导

研究经费

巧妙调配设备・资金充裕

成员氛围

各自默默工作热闹融洽

整体繁忙程度

全力投入研究时间充裕

核心时间-

研究室会议-

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关于刊登内容

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关于图片

顶部和研究课题的图片为示意图，并非在研究室拍摄。使用的是维基共享资源的裁剪图片。CC BY-SA图片在裁剪后仍以与原图相同的CC BY-SA（各行所示版本）提供。

顶部图片：《Wind power plants in Xinjiang, China》林慕尧 / Chris Lim from East Coast (东海岸), Singapore (新加坡)／CC BY-SA 2.0（裁剪）
アンモニアの電解的合成：《Ammonia-3D-balls》作者不詳／公有领域（裁剪）
CO2の電解還元：《Methanol-3D-balls》 Ben Mills／公有领域（裁剪）
CO2と水素から化学品をつくる：《Moorburg Power Plant Unit A synced to grid seen from ferry pier 2》 Cvoelker／CC BY-SA 4.0（裁剪）
金属酸化物固溶体と触媒：《Corundum-215330》 Robert M. Lavinsky／CC BY-SA 3.0（裁剪）
相关研究室（無機合成化学）：《Early Testing of Aerogel and Silicon Detectors for TIGERISS (SVS14979 - -Aerogel-4)》 NASA's Scientific Visualization Studio - eMITS/Sophia Roberts, eMITS/Scott Wiessinger, University of Maryland College Park/Jeanette Kazmierczak／公有领域（裁剪）
相关研究室（界面電子化学）：《The army of titanium dioxide nanotubes》 Robert Kamalov, Irina Dorosheva, Alexander Vokhmintsev, Ilya Weinstein／CC BY-SA 4.0（裁剪）
相关研究室（エネルギーメディア変換材料）：《Molten iron from the blast furnace》 UCL Engineering／CC BY-SA 2.0（裁剪）
相关研究室（環境材料学）：《Anode effect steel》 Александр Наумов／公有领域（裁剪）

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