Green House Gas Reduction: N2ORR: 温室効果ガス浄化
亜酸化窒素(N2O)は今世紀最大のオゾン層破壊物質であるとともに、温室効果係数がCO2の300倍以上もあり、大気中濃度が今も増加し続けています。再生可能エネルギーによる無害化が有効です。
硝酸から窒素への脱窒過程で起こる多段階還元反応の最終段階で生成する亜酸化窒素(N2O)が二酸化炭素の310倍以上の温室効果ガスであり、120年程度大気中で安定に存在することから、その蓄積による濃度上昇が懸念されています。また、上層では、N2Oから分解された分子がオゾン層破壊にも寄与することから、N2Oを削減することが求められています。本研究室では亜酸化窒素の電気化学的還元についても研究しています。金属触媒や錯体触媒などの人工触媒だけではなく、亜酸化窒素還元酵素(N2OR)についても研究しています。
Zhengwei Ma, Masaru Kato,* Jenny Pirillo, Yuh Hijikata, Takeshi Watanabe, Yohei Uemura, Bang Lu, Satoru Takakusagi, Ken’ichi Kimijima, Hideo Notsu, and Ichizo Yagi*, High Turnover Frequency in the Electrocatalytic Reduction of Nitrous Oxide to Dinitrogen at a Binuclear Copper Complex of 3,5-Diamino-1,2,4-Triazole, Angew. Chem. Int. Ed. 64 (34), e202506067 (2025). [DOI: 10.1002/anie.202506067]
Zhengwei Ma, Masaru Kato,* Takeshi Watanabe, and Ichizo Yagi*, Electrochemical N2O Reduction Reaction Catalyzed by a Multinuclear Copper Complex of 1,2,4-Triazole, Chem. Lett. 54 (8), upaf149 (2025). [DOI: 10.1093/upaf149]
Masaru Kato*, Jinhang Zheng, Yang Deng, Fumie Saito, Yuki Unuma, Sayuki Oka, Kazuhisa Tamura, and Ichizo Yagi*, Electrocatalytic Nitrous Oxide Reduction Reaction at Sn-modified Pd–Pt Single Crystalline Electrodes in Acidic Media, ACS Catal., 15(10), 7710–7719 (2025). [DOI: 10.1021/acscatal.5c00379]
Abinash Chandro Sarker, Masaru Kato*, Mitsuki Kawamura, Takeshi Watanabe, and Ichizo Yagi*, Selective Electrocatalysis of Nitrous Oxide Reduction Reaction to Nitrogen at Carbon-Supported Pt–Pd–Sn Nanoparticles, Catal. Sci. Technol. 14, 4137-4141 (2024). [DOI: 10.1039/D4CY00664J]
Abinash C. Sarker, Masaru Kato*and Ichizo Yagi*, Electrocatalytic nitrate and nitrous oxide reduction at interfaces between Pt-Pd nanoparticles and fluorine-doped tin oxide, Electrochim. Acta 425, 140628 (2022). [DOI: 10.1016/j.electacta.2022.140628]