Sayoko Nagashima 研究室

本研究室は、水素製造に向けた新しい触媒材料の開発に取り組んでいます。従来、水素を電気化学的に生成する反応には白金が最も効率的な触媒として用いられてきましたが、白金は希少で高価です。そこで、より豊富で安価な金属を利用した代替触媒を設計・合成することが研究の中心課題です。 研究では、薄膜状の配位高分子（金属と有機配位子が規則的に結合した物質）を合成し、これを電極材料として応用しています。特に、パラジウムやニッケルなどの遷移金属とジイミノ系配位子からなる層状の構造体を開発することで、大きな表面積、効率的な電子移動、多孔性といった優れた性質を得ています。さらに、これらの材料では金属の配置を疎にすることができるため、使用する金属の量を削減しながら高い触媒活性を維持することが可能です。 最近の研究では、層状構造が積層するのを防ぐため、立体的に嵩張った有機配位子（トリプチセン誘導体など）を導入し、触媒活性サイトへのアクセス性を向上させるなど、材料設計の工夫を進めています。このような取り組みにより、白金と同等の水素発生効率を実現する触媒の開発に成功しており、環境調和的で持続可能な水素製造技術の実現に貢献しています。