Activation of Inactive Materials

Scientific progress often stems from critically re-evaluating conventional wisdom and identifying phenomena that transcend commonly accepted frameworks. By challenging such norms and exploring beyond preconceived boundaries, we aim to contribute to technological and societal advancement through unbiased scientific inquiry.

In catalysis, it has long been accepted that effective catalysts must exhibit a moderate interaction with reactants in order to lower activation barriers and promote chemical transformations. Substances with extremely weak interactions have traditionally been dismissed as catalytically inactive. However, recent studies have revealed that under specific conditions, even inert materials can be activated to exhibit remarkable catalytic behavior. These systems may enable chemical reactions previously considered infeasible, thereby redefining the boundaries of catalyst design.

Through detailed investigations of the activation mechanisms and reaction pathways in such systems, we seek to establish new theoretical frameworks for catalysis. This approach holds particular promise for overcoming longstanding challenges in energy conversion and environmental remediation by enabling novel and efficient chemical transformations once deemed unattainable.

これまでの常識を見直し、常識を超える現象を見出すことで、先入観にとらわれず世の中を改善していくことを考える。

困難な化学反応を進行させるために、一般に触媒が用いられる。触媒は、化学反応の反応障壁を制御する役割を持つが、反応物との相互作用が極めて弱い物質は触媒として機能しないと考えられてきた。しかし、そのような不活性な物質も、ある条件を満たせば活性化され、高い触媒性能を示し、これまで進行しないと考えられてきた化学反応を進行させることが出来る場合があることが分かってきた。

このような現象の発現機構や反応機構を明らかにすることで、エネルギープロセスや環境プロセスにおいて重要であるが、これまで進行することが困難と考えられてきた化学反応を進行させる新しい概念を構築する。

Representative papers
J. Am. Chem. Soc. 138, 10356 (2016).
J. Am. Chem. Soc. 134, 17536 (2012).
表面科学 27, 319 (2006).
Surf. Sci. 566, 1012 (2004).