(有機) 電解合成・電解反応のメカニズム、二酸化炭素の還元、電池・電子材料の合成、その他の応用

第1部 有機電解合成の基本的な考え方、その可能性

(2023年10月5日 10:00〜11:30)

1. 有機電極反応の反応機構とその種類
   1. 炭素種
   2. 窒素種
   3. 酸素種
   4. カルコゲン種
      • 硫黄
      • セレン
      • テルル
   5. ハロゲン種
   6. 第14族、15族元素の活性種
2. 電解槽 (セル) の選び方
3. 定電流電解と定電位電解
4. 直接電解と間接電解
5. 電極材料と参照電極
6. 電解溶媒と支持電解質
7. 生成物および原料の追跡
8. 電解液の後処理および目的生成物の単離、同定
9. 電流効率とその測定法について
10. 医薬、有機電子材料合成への応用例
11. 今後の可能性
• 質疑応答

第2部 ダイヤモンド電極を活用した有機電解合成

(2023年10月5日 12:30〜13:30)

　有機電解合成とは電気化学を組み合わせた有機合成の手法であり、特別な試薬を必要としないことから、SDGsの観点から注目度が高まっている。本セミナーでは、ダイヤモンド電極を活用した有機電解合成の研究を解説する。

1. 有機電解合成とは
   1. 歴史
   2. 必要な器具と技術
   3. 世界の動向
2. ダイヤモンド電極とは
   1. 作製方法
   2. 電気化学特性
   3. 応用例
3. 実際の反応例
   1. 陽極における酸化反応
   2. 陰極における還元反応
• 質疑応答

第3部 SPE電解法の基礎および電解合成反応 への応用と電極触媒作用の解説

(2023年10月5日 13:40〜14:40)

1. SPE電解実験法
   1. SPEの解説
   2. 多孔質電極の解説
   3. 電解ユニットの解説
2. SPE電解による還元反応の紹介と解説
   1. 過酸化水素の合成
   2. 二酸化炭素のの還元
   3. 有機ハイドライド合成
3. SPE電解による酸化反応の紹介と解説
   1. 活性酸素種について
   2. アルカンの部分酸化
   3. アルケンのエポキシ化
• 質疑応答

第4部 全固体リチウムイオン電池応用に向けた導電性ポリマーの電解合成

(2023年10月5日 14:50〜15:50)

　本講演では、全固体リチウムイオン電池用の硫黄正極への応用を指向した導電性有機硫黄ポリマーの分子設計と電解合成について解説する。

1. 電池デバイスの現状と課題
2. リチウムイオン電池における硫黄正極
3. 導電性有機硫黄ポリマー正極の開発
   1. 二硫化炭素の電解重合によるポリ (一硫化炭素) の合成
   2. ポリ (一硫化炭素) の導電性レッドクス特性
4. 全固体リチウムイオン電池用正極材への応用
   1. 導電性硫黄正極としてのポリ (一硫化炭素)
   2. 電池性能向上に関する分子材料設計
• 質疑応答

第5部 プロトン伝導性無機固体電解質を用いた電解反応

(2023年10月5日 16:00〜17:00)

　プロトン伝導性無機固体電解質を用いた次世代型の高効率燃料電池 (プロトン伝 導性セラミック燃料電池) による電解反応について、その作動原理と共に、固体 酸化物形燃料電池 (SOFC) による電解反応との違いについての解説も交えながら、 アンモニア電解合成などの応用例について解説する。

1. エネルギー・気候変動問題と電解反応
   1. 水素エネルギーキャリアの動向
   2. 電解反応の適用の取り組み
2. 中温・高温作動電解セルについて
   1. イオン伝導体の種類
   2. 固体酸化物形燃料電池 (SOFC)
   3. プロトン伝導性セラミック燃料電池 (PCFC)
3. 電解反応
   1. 水蒸気電解
   2. 二酸化炭素・水共電解
   3. アンモニア電解合成
   4. 今後の展開
• 質疑応答