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エネルギー資源問題とCO2による地球温暖化問題の
両方に貢献可能な注目技術:人工光合成系・光触媒技術
光エネルギー変換・CO2還元の現状の効率・性能および問題点や、対応する光触媒材料および人工光合成システムの最新研究動向・課題・今後の方向性等について講義します。
セミナー趣旨
人類は、その未来に暗い影を落としている3つの深刻な問題に直面しつつある。すなわちエネルギー資源と炭素資源(化学原料)の枯渇および地球の温暖化である。これらは同じ原因、すなわち化石資源に全面的に依存したエネルギー・化学産業の構造によって必然的に引き起こされている問題である。天然が行っている光合成反応のように、無尽蔵に存在する太陽光で二酸化炭素(CO2)をエネルギー・資源に変換できれば、これらの問題を一挙に解決できる可能性がある。一方、「太陽光」をエネルギー源として化学反応を行う場合、通常の熱反応とは全く異なった問題点が存在する。
本講演では、光化学反応の基礎と問題点を解説する。さらに、これらの問題点を踏まえ、光エネルギー変換・CO2の光資源化技術およびその反応系・触媒材料の動向・課題等について概説する。
*高校生向けではありますが、本講演内容に関わる模擬講義を公開しているので、ご参考ください。
https://www.youtube.com/watch?v=U_vbP1Wmu-U&feature=youtu.be
受講対象・レベル
- 光を用いた化学反応に興味のある方。
- 光反応に関わる研究を行いたいが、具体的な方法をご存知ない方、またはお困りの方
- (太陽)光エネルギー変換・人工光合成に興味のある方
- CO2の光資源化に関して興味のある方 等
習得できる知識
- 光エネルギー変換の重要性・CO2光資源化の意義
- 光反応の基礎知識
- 光反応を行う上での問題点
- 光エネルギー変換の現状
- 光エネルギー変換の問題点(解決すべき課題)
- CO2の資源化技術の動向
セミナープログラム
- CO2を光資源化する意義
~なぜ人工光合成なのか?他のエネルギー技術と異なる問題点とは? - 天然光合成の驚異の機能と人工光合成
- 光合成・人工光合成による光化学反応のメカニズム
a) 光機能(光捕集系、光電荷分離系)
b) 電子機能(ベクトル電子伝達)
c) 多電子触媒機能(水の酸化、二酸化炭素の還元) - 光反応のタイムスケール
- 多電子変換の重要性と困難さ
- 天然光合成系の緻密な構造
- 天然の光捕集系
- Zスキーム
- 電子伝達系
- 光合成・人工光合成による光化学反応のメカニズム
- 人工光合成系(Solar Fuels)の研究動向
- 本多-藤島効果
- 光水素発生
- 光酸素発生
- 可視光の利用
- 水の電子源としての利用
- 国内と海外の動向
- 光エネルギー変換・CO2の資源化技術
- CO2を還元する困難さ
~CO2 還元を駆動する光触媒の要件とは~ - キーワード解説;触媒、増感剤、多電子変換
- 半導体光触媒系の材料・反応の特徴と課題
a) 半導体における酸化還元反応の原理
b) 半導体光触媒の種類・特徴および機能
c) 半導体光触媒系の現状および課題 - 金属錯体光触媒の種類・特徴とその性能向上
a) 単一系錯体触媒
b) 混合系増感系触媒
c) 連結系光触媒
d) 金属錯体光触媒の現状・課題 - 錯体/半導体ハイブリッド触媒
- 現状のエネルギー変換効率
- 光触媒の評価・設計指針
a)反応・性能の評価法(ターンオーバー数と量子収率)
b)光触媒の性能向上のための検討の方向性は? - 今後の課題と展望
- CO2を還元する困難さ
- まとめ
<質疑応答>
セミナー講師
新潟大学大学院 自然科学系 准教授 博士(工学) 由井 樹人 先生
セミナー受講料
【オンライン(ライブ配信)(見逃し視聴なし)】1名41,800円(税込(消費税10%)、資料付)
*1社2名以上同時申込の場合、1名につき30,800円
【オンライン(ライブ配信)(見逃し視聴あり)】1名46,200円(税込(消費税10%)、資料付)
*1社2名以上同時申込の場合、1名につき35,200円
*学校法人割引;学生、教員のご参加は受講料50%割引。
受講について
※本講座は、お手許のPCやタブレット等で受講できるオンラインセミナーです。
配布資料・講師への質問等について
- 配布資料は、印刷物を郵送で送付致します。
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お申込みは4営業日前までを推奨します。
それ以降でもお申込みはお受けしておりますが(開催1営業日前の12:00まで)、
テキスト到着がセミナー後になる可能性がございます。 - 当日、可能な範囲で質疑応答も対応致します。
(全ての質問にお答えできない可能性もございますので、予めご容赦ください。) - 本講座で使用する資料や配信動画は著作物であり、
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下記ご確認の上、お申込み下さい
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※一部のブラウザは音声(音声参加ができない)が聞こえない場合があります。
必ずテストサイトからチェック下さい。
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「コンピューターのオーディオに参加」に対応してないものは音声が聞こえません。
動画配信サイトVimeoを用いて同時ストリーミング配信でご視聴頂けます。
(尚、Zoomへアクセスできる方は、Zoomでの受講を推奨します。)
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(Zoomまたはライブ配信いずれか一方のみでのご受講となります)
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