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公開番号2024126514
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023034923
出願日2023-03-07
発明の名称二酸化炭素の還元方法、エタノールの製造方法及び二酸化炭素還元触媒
出願人三井化学株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類C25B 3/26 20210101AFI20240912BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】効率よくエタノールを生成できる二酸化炭素の還元方法、エタノールの製造方法、及び二酸化炭素還元触媒を提供する。
【解決手段】触媒を使用して二酸化炭素を電気化学的に還元することを含み、前記触媒は銅ナノキューブ粒子と、前記銅ナノキューブ粒子の表面に配置された銀と、を含む、二酸化炭素の還元方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
触媒を使用して二酸化炭素を電気化学的に還元することを含み、
前記触媒は銅ナノキューブ粒子と、前記銅ナノキューブ粒子の表面に配置された銀と、を含む、二酸化炭素の還元方法。
続きを表示（約 430 文字）【請求項２】
前記触媒における銀の含有率は１原子％～１５原子％である、請求項１に記載の二酸化炭素の還元方法。
【請求項３】
触媒を使用して二酸化炭素を電気化学的に還元することを含み、
前記触媒は銅ナノキューブ粒子と、前記銅ナノキューブ粒子の表面に配置された銀と、を含む、エタノールの製造方法。
【請求項４】
前記触媒における銀の含有率は１原子％～１５原子％である、請求項３に記載のエタノールの製造方法。
【請求項５】
銅ナノキューブ粒子と、前記銅ナノキューブ粒子の表面に配置された銀と、を含む、二酸化炭素還元触媒。
【請求項６】
前記銀の含有率は１原子％～１５原子％である、請求項５に記載の二酸化炭素還元触媒。
【請求項７】
請求項１に記載の二酸化炭素の還元方法又は請求項３に記載のエタノールの製造方法に使用するための、請求項５に記載の二酸化炭素還元触媒。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、二酸化炭素の還元方法、エタノールの製造方法及び二酸化炭素還元触媒に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
カーボンニュートラル社会の実現や未利用資源の有効活用の観点から、二酸化炭素を電気化学的に還元して有用な物質を生成する技術が検討されている。
二酸化炭素の還元反応の触媒として、種々の金属がこれまで検討されている。金属の中でも、銅は二酸化炭素の還元でエタノール、エチレン等のＣ２化合物（２個の炭素原子を含む化合物）を生成する触媒であることが知られている。
銅を触媒として用いた二酸化炭素の還元でＣ２化合物が生成するメカニズムとしては、二酸化炭素の還元中間体として生成した一酸化炭素のカップリング反応が銅表面で生じてＣ２化合物が生成すると考えられている。
そこで、二酸化炭素の還元により一酸化炭素を主に生成する金属を銅とともに触媒として使用することで、銅のみを触媒として使用する場合よりもＣ２化合物の生成が促進されることが期待される。例えば、非特許文献１には一酸化炭素を主に生成する銀と銅とを組み合わせた触媒を用いた二酸化炭素の電気化学的還元方法が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
Journal of the American Chemical Society, 141, 8584, 2019
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
二酸化炭素の還元によって目的物質を生成する技術を工業的に実用化するにあたっては、既存の方法よりも高い効率で目的物質の生成を可能にする必要がある。
上記事情に鑑み、本開示は効率よくエタノールを生成できる二酸化炭素の還元方法、エタノールの製造方法、及び二酸化炭素還元触媒を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の態様を含む。
＜１＞触媒を使用して二酸化炭素を電気化学的に還元することを含み、
前記触媒は銅ナノキューブ粒子と、前記銅ナノキューブ粒子の表面に配置された銀と、を含む、二酸化炭素の還元方法。
＜２＞前記触媒における銀の含有率は１原子％～１５原子％である、＜１＞に記載の二酸化炭素の還元方法。
＜３＞触媒を使用して二酸化炭素を電気化学的に還元することを含み、
前記触媒は銅ナノキューブ粒子と、前記銅ナノキューブ粒子の表面に配置された銀と、を含む、エタノールの製造方法。
＜４＞前記触媒における銀の含有率は１原子％～１５原子％である、＜３＞に記載のエタノールの製造方法。
＜５＞銅ナノキューブ粒子と、前記銅ナノキューブ粒子の表面に配置された銀と、を含む、二酸化炭素還元触媒。
＜６＞前記銀の含有率は１原子％～１５原子％である、＜５＞に記載の二酸化炭素還元触媒。
＜７＞＜１＞に記載の二酸化炭素の還元方法又は＜３＞に記載のエタノールの製造方法に使用するための、＜５＞に記載の二酸化炭素還元触媒。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、効率よくエタノールを生成できる二酸化炭素の還元方法、エタノールの製造方法、及び二酸化炭素還元触媒が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施例で得られた銀担持銅ナノキューブ粒子のＳＴＥＭ像である。
実施例で使用したガス拡散セルの構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
【０００９】
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。本開示において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計量を意味する。
【００１０】
＜二酸化炭素の還元方法＞
本開示の一態様は、
触媒を使用して二酸化炭素を電気化学的に還元することを含み、
前記触媒は銅ナノキューブ粒子と、前記銅ナノキューブ粒子の表面に配置された銀と、を含む、二酸化炭素の還元方法である。
（【００１１】以降は省略されています）

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