二酸化炭素固定を志向した人工光合成システムの構築と速度論的解析
【研究分野】合成化学
【研究キーワード】
人工光合成 / 光触媒 / 水分解 / 二酸化炭素還元 / ランタノイド系複合酸化物 / 結晶成長 / 同位体標識実験 / ラマン分光法 / 電荷分離 / 二相共存 / 炭素材料 / 電気化学 / 有機合成 / プロトン共役電子移動 / モリブデン錯体 / 無機化学 / メソ構造
【研究成果の概要】
安価な水を電子源ならびにプロトン源として、二酸化炭素を固定還元化する電気化学的・光化学的手法を実現した。その触媒活性については13C-二酸化炭素還元生成物の13C{1H} 核磁気共鳴分光法や18O-水光酸化後のラマン分光法により裏付けた。また、光触媒活性と材料構造との相関を解明し、今後の太陽光利用の有用な指標になると期待する。
【研究の社会的意義】
太陽光を電気エネルギーに変換する太陽電池についてはすでに商用水準にあるが、光合成のように水を安価な電子源・プロトン源として光エネルギーを化学エネルギーの形に変換・蓄えることで燃料を合成する手法は、いまだ挑戦的である。本研究により二酸化炭素の還元固定化についての知見が深まったとともに、光エネルギーを直接化学エネルギーへ変換する上での材料構造についての適切な設計指針が得られており、これら成果の学術論文等による外部発表（現在準備中）により、高活性な光触媒の実現に資すると期待する。
【研究代表者】
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2017-08-25 - 2019-03-31
【配分額】2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)