北大、650~850nmの可視・近赤外光も利用可能な人工光合成システムを開発

 

北海道大学(北大)は7月9日、これまで利用することができなかった650~850nmの可視・近赤外光も利用可能な人工光合成システムを開発したと発表した。

同成果は、同大 電子科学研究所の三澤弘明教授、上野貢生准教授らによるもの。首都大学東京の井上晴夫特任教授、同大大学院 理学研究院の村越敬教授と共同で行われた。詳細は、ドイツ化学会誌「Angewandte Chemie International Edition」に掲載された。

今回、光アンテナ機能を有する金属を担持したチタン酸ストロンチウム基板を用い、従来の人工光合成では利用することができなかった650~850nmの可視・近赤外光も利用可能な人工光合成システム開発した。さらに、基板の表面と裏面に異なる金属を配置する極めて単純な反応チャンバにより水を光分解し、それぞれの面から水素と酸素を分離して取り出すことに成功し、従来とは異なる方法論で水素の分離が可能であることを示した。

今回のシステムでは、水分解に230mV程度のバイアスが必要だったが、今後はこれを0バイアスでも実現できるシステム構築を進めるとともに、水素だけではなく、アンモニアなどの水素エネルギー密度の高い化学物質への変換も推進し、車などの移動体への搭載も可能にする技術へと発展させたいとコメントしている。

今回構築した水分解システムの略図



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