【奨励賞】(ENEOS賞)（学術部門）

二酸化炭素の吸着と化学変換を可能とする機能集積型ナノ多孔体触媒の開発

　

　桑原氏は，地球温暖化の主要原因とされる二酸化炭素排出抑制・削減のため，二酸化炭素の高性能吸着材およびそれを応用した二酸化炭素変換触媒の開発において優れた業績を挙げた。
　二酸化炭素を吸着回収する技術に加え，二酸化炭素を回収後有用化合物に変換して利用する技術の開発が現在望まれている。二酸化炭素は化学的に安定な物質であり，また地球温暖化対策のためには大量の変換が必要であることから，高活性と耐久性を有する触媒が必要となる。二酸化炭素の変換先として，ギ酸は変換における投入水素量が少なく，また常温で液体であり扱いやすいため有望である。桑原氏は，多孔体のナノ細孔空間内に，二酸化炭素を吸着する塩基性ポリマーと二酸化炭素を水素化する活性点の両方を閉じ込め，活性点近傍に二酸化炭素を濃縮させるという独創的なコンセプトで高性能触媒を得た。具体的には，塩基性ポリマーとして，二酸化炭素吸着能を有するが水溶性で固体触媒として利用されていなかったポリエチレンイミンに着目し，まずヘテロ原子導入メソポーラスシリカの細孔内にポリエチレンイミンを固定化し，高吸着量で高耐久性の二酸化炭素吸着剤を開発した。続いて，イリジウム錯体をポリエチレンイミンに結合させて複合化した二酸化炭素からギ酸への水素化用高分子錯体触媒を，酸化チタンナノチューブの細孔内に固定化し，耐久性が向上することを示した。さらに，高い二酸化炭素水素化能を有するパラジウムと銀の合金触媒に着目し，この合金のナノ粒子をポリエチレンイミンとともに多孔質中空シリカ等に内包させ，100 ℃といった低温条件でもギ酸生成に高活性を示しまた耐久性に優れた触媒を開発した。
　以上のように，桑原氏は，多孔体の細孔空間内に複数の機能を複合化することで，協奏作用で優れた二酸化炭素水素化触媒活性を発現させるとともに耐久性に優れた材料を開発している。二酸化炭素変換技術を大きく発展させているのみならず，応用可能性の広い触媒設計指針を与えており，化学工業および学術の両面での大きな貢献が期待できる。よって，本会表彰規程第12条1項に該当するものと認められる。

 

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