今回の論文は,この「電解による一酸化炭素の還元反応」において,「酸化銅を還元して作った銅ナノ粒子」が非常に優れた特性を示した,という報告である. 著者らが測定に用いたサンプルは3つ.最初の二つは酸化銅を還元したもので,銅のホイルを酸素で酸化,それを水中で電気化学的に還元したものと,水素により還元したもの.残る一つは対照実験用で,銅を蒸発させそれを吸着させることで作成したナノ粒子である.これら3つのサンプルはほぼ同じ粒径(30-100 nm程度と比較的大きい)のナノ粒子から出来ているが,その内部構造的にはやや異なっている.蒸着して作ったナノ粒子は非常に綺麗なナノ粒子が無数にくっついているだけなのだが,酸化銅を還元して作ると,大きな酸化銅の各所から還元が起こり銅ナノ粒子化するため,一つの粒子が複数のドメインを持ち,内部にいくつもの粒界(結晶格子の向きが違う複数の結晶の接合部)が存在している. これら3つのサンプルを用いて一酸化炭素の還元を行ったところ,劇的に違う結果が得られている.実験条件としては,0. 酸化銅の炭素による還元. 1 mol/Lの水酸化カリウム溶液を1気圧の一酸化炭素雰囲気下に置き飽和させ,そこで電解を行った.これは通常行われる実験よりも一酸化炭素濃度がかなり低く,より実践的な条件である(この手の検証実験では,数気圧かけることも多い.当然,一酸化濃度が高い方が反応が起こりやすい). 酸化銅を還元して作った電極では,電位(電気化学で標準として用いられる可逆水素電極の電位を基準とし,それに対しての電位で測定する)を-0. 25 Vに落としただけで一酸化炭素の還元が進行し,酢酸およびエタノールが生成した.酸化銅の電解還元で作成した電極の方が活性が高く,流した電流の約50%がこれらの有機物を作るのに利用されるなどかなり活性が高い.水素還元した電極では30%程度が有機物の生成に使われた.一方,単なる銅ナノ粒子を用いた場合には水素ガスが主生成物であり,有機物の生成は検出されていない.さらに電極電位を下げて還元反応を促進すると効率は若干向上し,-0. 30 Vで55%程度(電解還元銅)および40%弱(水素還元銅),-0. 35 Vでは両者とも45%程度となった.電位を下げすぎると効率が下がるのは,一酸化炭素を低圧で使用しているため,電極での還元反応に対し一酸化炭素の溶液中での供給が間に合わず,仕方なく代わりの反応(水素イオンが還元され水素ガスが発生する反応)が進行してしまうためである.実際,より高圧の一酸化炭素を用いると,似たような効率を保ったままより大量の有機物を生成することが出来ている.一方の単なる銅ナノ粒子を電極に用いたものでは,電極電位を-0.
出版日:Publication Date:June 3, 2019 DOI : 10. 9b00896 お問い合わせ先 研究に関すること 名古屋工業大学大学院工学研究科 生命・応用化学専攻 准教授 猪股 智彦 TEL :052-735-5673 e-mail: tino[at] 広報に関すること 名古屋工業大学 企画広報課 Tel: 052-735-5647 E-mail: pr[at] *それぞれ[at]を@に置換してください。 ニュース一覧へ戻る
では、炭素と酸素がくっつくと、何になるかな? えーと、何だろう? この実験では、 炭素と酸素がくっついて、二酸化炭素になった んだよ! 実験動画で 「石灰水」が白く濁っている ね! これは二酸化炭素が発生した証拠なんだ! しっかりと、覚えておこうね! 3. 酸化銅から作った銅触媒は，一酸化炭素の電解還元による液体燃料化において優れた特性を示す | phasonの日記 | スラド. 酸化銅の還元の化学反応式 最後に 銅 の酸化(燃焼)の化学反応式 を確認しよう! ① 酸化銅の還元で使う化学式 まずは化学式の確認だよ。 酸化銅の化学式 は CuO だね。 モデル(絵)で書くと だね。 炭素の化学式 は C だね。 モデル(絵)で書くと だね。 次に、 銅の化学式 は Cu だね。 モデル(絵)で書くと だね。 最後に、 二酸化炭素の化学式 は CO 2 だね。 モデル(絵)で書くと だね。 まずはこの化学式をしっかりと覚えてね! 化学式を正確に覚えないと、化学反応式は書けないんだよね! そうそう。特に、 「酸化銅」は銅と酸素が1つずつ というところをしっかりと覚えようね! ②炭素を使った酸化銅の還元の化学反応式 では、 炭素を使った 酸化銅の還元の化学反応式を確認しよう。 酸化銅の還元の化学反応式 は下のとおりだよ! 2CuO + C → 2Cu + CO 2 だよ! 先生、式の書き方はどうだっけ? では、1から解説するね。 まず、 日本語で 化学反応式を書いてみよう! ① 酸化銅 + 炭素 → 銅 + 二酸化炭素 (慣れたら省略していいよ。) 次に、①の 日本語を化学式にそれぞれ変える よ。 ② CuO + C → Cu + CO 2 だね。 これで完成にしたいけれど、 CuO + C → Cu + CO 2 + → + のままでは、 矢印 の左と右で原子の数が合っていない ね。 矢印の左側に酸素原子が1つ足りない ね。 うん。 この場合は 両側で原子の数を合わせないといけない んだよ。 それでは係数をつけて、 原子の個数を矢印の左右でそろえていくよ。 係数 は化学式の前、 のピンクの四角の中にしか書いてはいけないね。 右下の小さい数字を書いたり変えたりしない でね。 それでは係数を書いて、左右の原子の個数をそろえよう。 + → + 今、矢印の左側の酸素原子が1個たりないね。 足りない所を増やしていけば、いつか必ず数がそろう よ。 では、左側の酸化銅の前に係数をつけて、増やしてみよう。 + → + これで左右の酸素原子の数がそろったね!
酸化銅の炭素による還元で, 酸化する側は炭素の酸化だから炭素は燃焼しているのかと質問を受けました。 実験のようすを見ると, 光が出てるように見えず, 燃焼ではない酸化なのではないかと考えているのですが, 正しくはどちらなのでしょうか。 化学 ・ 32 閲覧 ・ xmlns="> 100 炭素が燃焼し、一酸化炭素が発生し、その一酸化炭素により還元されます。 個体同士が反応することはありません。 ThanksImg 質問者からのお礼コメント ありがとうございます。 参考文献などありましたらお教え頂ければ幸いです。 お礼日時: 2020/9/10 20:20
少々、横浜を離れている間に・・・ 冷蔵庫の中で「豆腐」が渋滞中 生協でまた「豆腐」が届いて、さらに渋滞が伸びてしまったわ はっ 「きゅうり」も渋滞中だわ 「豆腐」と「きゅうり」をなんとか消費せねば 「きゅうり」で最初に頭に浮かんだのは、盛岡三大麺の1つ 「じゃじゃ麺」 ・・・イメージは「じゃじゃ麺」で、こんなのどうだろ 【豆腐ときゅうりの肉味噌がけ】 *材料* 豆腐(水切りしておきます) きゅうり ひき肉 つけてみそかけてみそ 豆板醤 粗みじんガーリック ラー油 *作り方* きゅうりを千切りにします。 豆腐の食感をジャマしないように、がんばって細めに切りました 水切りした豆腐をさいの目に切り、お皿に並べます。 ひき肉・粗みじんガーリック・豆板醤を炒めます 「つけてみそかけてみそ」を加え、さらに炒めます ラー油を加えて、さらに炒めます 豆腐 きゅうり 肉味噌の順にのせ、完成〜 さてさて、イメージは「じゃじゃ麺」ですが・・・お味は じゃじゃ麺とは全然違いますが、これはこれでおいしゅうございます 肉味噌&きゅうり=相性バッチリ 肉味噌&豆腐=相性バッチリ 結論 肉味噌&きゅうり&豆腐=相性バッチリ 豆腐もきゅうりも、無事、消費できました ごちそうさまでした