固体高分子形燃料電池(PEFC; Polymer Electrolyte Fuel Cell)は低温作動・小型化が可能という特徴から、自動車の動力源としての利用に適しています。 燃料電池は環境問題、エネルギー資源問題の両面から重要な工業技術ですが、その一般普及化には乗り越えるべき課題がいくつかあります。 その中の一つが燃料電池の心臓部である”触媒”です。 和田山研究室ではこの触媒、特に白金および白金合金触媒について、超高真空装置により用いて作製した原子レベルで構造制御されたモデル触媒の触媒特性評価を通じ、燃料電池自動車の普及化を促進する新規な触媒材料ナノ構造の設計を研究課題としています。

電解プロセスはオゾンの生成や亜鉛の電解精錬など、様々な工業技術で利用されています。しかしながら、従来使用されている電解プロセス用触媒材料はコスト、活性、耐久性など多くの点に課題があります。本テーマでは、薄膜作製技術やその場分光分析法を駆使し、電解プロセスの効率を向上するための新たな電解触媒材料を開発することを目的としています。

二酸化炭素電解(CO2電解）法は、温室効果ガスの一つであるCO2を常温・常圧下で一酸化炭素やエチレンなどの有用な物質に変換できる手法として近年注目を集めています。しかし、CO2電解法は生成物質への選択性・活性が不十分であり、高選択かつ高活性な触媒材料の開発が求められています。本テーマでは、モデル触媒を用いて二酸化炭素電解反応に及ぼす触媒表面構造の影響を明らかにするとともに、有機分子修飾などによる性能向上手法の開発を進めています。