関根研究室

About关于研究室

以非常规催化反应，迈向下一代能源。

关根研究室研究有望在环境与能源领域担当下一代重任的新型催化过程。
该研究室提出的方向是“非常规”，即其他研究室不涉足的、具有独创性的催化体系与工艺。
研究室开展的工作包括：利用固体离子学的氧化还原能力的催化剂、经过精密控制的负载型金属催化剂，以及同时使用电场或等离子体的低温运行型催化过程。
在此基础上，研究室致力于氢气的制备、高附加值化合物的直接合成，以及环境净化催化体系的开发。

Research研究课题

催化剂是实现新化学反应不可或缺的功能。通过巧妙利用电场和氧化还原，使以往需要高温的反应在低温下进行，并将其应用于二氧化碳的资源化、氨合成以及氢气的制备与提取。

※示意图

将二氧化碳转化为资源↗

研究人员找到了在较低温度下氧化与还原也能快速发生的材料，并利用该材料证明了可以高效地将二氧化碳转化为资源。该方法利用了氧离子在金属氧化物中快速移动的性质。

※示意图

低温下进行的氨合成↗

研究人员发现，将活性金属负载于具有半导体性质的载体上并施加电场，即使在较低温度下氨合成也能高效进行。其关键在于质子在表面上移动的现象（表面质子学）。

※示意图

由甲烷和水制氢↗

在铈氧化物等载体上负载金属的催化剂上施加电场后，质子会借助吸附在表面的水蒸气发生移动。研究由此发现，即使在150度左右的较低温度下，也能由甲烷和水制取氢气。

※示意图

由甲烷和空气制备乙烯↗

甲烷是天然气和页岩气的主要成分，但目前的用途只有两种：一是燃烧以获取热量，二是在高温下通过水蒸气重整先转化为合成气，再经由其他工艺进行转化。研究发现，在低温电场中的催化剂上，利用空气对甲烷进行选择性氧化，可将其转化为乙烯等利用价值高的C2烃类。

Voices学长学姐的评价

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