酸素と水から環境にやさしい酸化剤を創出！ 安全な水と衛生のための持続可能なソリューション

＜DOI＞　10.1016/j.mtcata.2025.100088

　本研究は、東京都立大学及び東京都による「カーボンニュートラルの実現に向けた取組」の支援により行われました。また、本発明は2024年2月19日に特許出願しています。

＜タイトル＞　反応装置及びそれを用いた化合物の製造方法

＜特許出願番号＞　特願2024-022913

７．補足説明

［１］酸化剤：化学反応において他の物質から電子を奪い、酸化反応を引き起こす物質。酸化剤は自身が還元されることで反応を進める役割を果たす。過酸化水素（ H₂O₂ ）は代表的な酸化剤として知られており、漂白、消毒、水処理など多くの産業で利用されている。

 ［２］ 電解質膜：電気化学反応においてイオンを運ぶ役割を担う薄膜。例えば、燃料電池や水の電気分解装置で使われる膜は、陽極と陰極を分けるとともに、水素イオンや水酸化物イオンなど特定のイオンを選択的に移動させることができる。今回の研究で使用された「多孔質電解質膜」は、水素イオン伝導性とガス透過性を兼ね備えた新しい機能性材料である。

 ［３］ ファラデー効率：全電流のうち、目的の生成物を生成する反応に利用された電流の割合を示す指標。電気化学反応の効率を評価するための重要な尺度で「電流効率」とも呼ばれる。今回の研究では、 H₂O₂ の生成に寄与した電子の割合がファラデー効率として計測されている。高いファラデー効率は、反応が高い選択性を持つことを意味する。

 ［４］ 三相界面：気体、液体、固体の三つの相が接する境界領域を指す。触媒（固体）の表面でガス（酸素など）と液体（水や電解質）が効率的に接触することが求められる。この三相界面が安定して存在することで、電気化学反応が継続的に進行する環境が整う。本研究では、三相界面の形成が反応効率の向上に寄与した。

 ［５］ オーミック損失：電解反応装置や燃料電池において、電流が流れる際に電解質膜や電極材料で発生する電気抵抗によるエネルギー損失。この損失は主にジュール熱として現れ、電力効率を低下させる要因となる。本研究では、開発した多孔質電解質膜が薄いことから、高い電流密度でもオーミック損失を最小限に抑えることができる。

関連URL：https://kyodonewsprwire.jp/release/202501213166

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