学術的背景 太陽エネルギー変換分野において、分子触媒はその高い活性と構造の調整可能性により大きな注目を集めています。しかし、大多数の分子触媒は均一系条件下で作動しており、大規模かつ再利用可能な応用には適していません。したがって、分子触媒を固体基板上に固定化することが、より実用的な研究方向として重要視されています。一方、狭バンドギャップの無機半導体は、安定な可視光吸収材料として、光電気化学（PEC）において顕著な耐久性を示しています。分子触媒を光吸収半導体に固定化することは、水分解や二酸化炭素還元といった太陽エネルギー変換を実現する有望な手法と考えられており、これは分子触媒と半導体光吸収材料それぞれの利点を兼ね備えています。 しかし、既存の戦略では、多くの場合触媒と半導体間の電荷移動効率が十分...

学術的背景 グローバルなエネルギー構造が再生可能エネルギーへの転換を進める中、分散型エネルギー貯蔵（decentralized energy storage）の重要性がますます高まっています。従来の集中型エネルギー貯蔵システムとは異なり、分散型エネルギー貯蔵はエネルギー生産と貯蔵プロセスをローカル化し、大規模なシステム障害のリスクを軽減し、エネルギー供給の継続性と柔軟性を向上させます。しかし、分散型エネルギー貯蔵プロジェクトの複雑さとリソースの限界により、企業が戦略的優先順位を決定することが難しく、投資の失敗や非効率性を引き起こす可能性があります。 この問題を解決するため、著者らは人工知能（AI）を駆使した意思決定モデルを提案し、分散型エネルギー貯蔵投資に対する効果的な戦略的ガイダンスを提供...

シクロヘキサノンオキシム（cyclohexanone oxime）はナイロン-6製造の重要な中間体であり、2024年までに世界のナイロン-6の年間生産量は890万トンに達すると予測されており、シクロヘキサノンオキシムの需要も増加しています。従来のシクロヘキサノンオキシム合成方法は主にヒドロキシルアミン（NH2OH）とシクロヘキサノンの反応に依存していますが、この方法にはヒドロキシルアミンの爆発性、腐食性酸の使用、低価値の副産物である硫酸アンモニウムの生成など多くの問題があります。さらに、別の工業的な方法として過酸化水素（H2O2）を用いたシクロヘキサノンのアンモ酸化反応がありますが、このプロセスもH2O2の高コストと低安定性の問題に直面しています。したがって、持続可能で効率的なシクロヘキサノ...

学術的背景 グローバルな低炭素社会への移行に伴い、リチウムイオン電池（LIBs）は重要なエネルギー貯蔵技術として急速に需要が増加しています。しかし、リチウム資源の有限性と使用済み電池の処理問題が顕在化しています。従来のリチウム回収方法（例えば、火法冶金、湿法冶金、直接再生）は有効ですが、高エネルギー消費、高化学試薬消費、環境汚染などの問題があります。そのため、効率的で環境に優しく経済的なリチウム回収技術の開発が現在の研究の焦点となっています。 中国科学技術大学の研究チームは、使用済みリチウムイオン電池からリチウムを回収し、排ガス中の二酸化窒素（NO₂）を捕捉すると同時に、電力を生成し高純度の硝酸リチウム（LiNO₃）を生成する新しい電気化学的方法を提案しました。この方法は、リチウム資源回収の...

学術的背景 携帯型電子機器や電気自動車の急速な発展に伴い、高性能エネルギー貯蔵技術の需要が増加しています。リチウムイオン電池（LIBs）は現在主流のエネルギー貯蔵技術ですが、そのエネルギー密度と安全性には依然として課題があります。特に、液体有機電解質を使用する場合、リチウムデンドライトの成長や電解質の可燃性によって深刻な安全上の問題が生じます。これらの問題を解決するために、全固体電池（SSBs）が登場しました。全固体電池は固体電解質（SSEs）を使用して液体電解質を置き換えることで、より高い安全性と潜在的なエネルギー密度の向上を実現します。しかし、従来の固体電解質はイオン伝導性と機械的特性に欠陥があり、その実用化が制限されています。 複合固体電解質（CSEs）は、充填材と塩をポリマーマトリッ...