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2017年6月11日 (日)

新開発の光触媒でCO2を高効率に再資源化―緑色植物の光合成を人工系で実現―

2017.06.09
東京工業大学ニュース
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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要点
 
・資源的制約の無い炭素と窒素を
 主要元素とした新しい光触媒を開発
 
・太陽光の主成分をエネルギー源として、
 CO2を有用化学物質へと変換
 
・世界最高の触媒耐久性とCO2還元選択率
 を達成
 
 
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概要
 
 東京工業大学 理学院 化学系の
前田和彦准教授、石谷治教授、
栗木亮大学院生・日本学術振興会
特別研究員らの研究グループは、
ルテニウム(Ru)複核錯体と
窒化炭素からなる融合光触媒が、
可視光照射下での二酸化炭素(CO2)の
ギ酸[用語1]への還元的変換反応に対して
特異的に高い活性を示すことを発見した。
 
 実験条件を最適化した結果、
これまでに報告されていたものよりも
触媒耐久性を示すターンオーバー数
[用語2]は3倍の2000にまで向上し、
CO2還元の選択率[用語3]も75%から
最大で99%まで大幅に改善された。
 
 これにより、資源的制約とは無縁な
炭素と窒素からなる材料を使い、
かつ太陽光をエネルギー源として、
地球温暖化の主因となっているCO2を
常温常圧下で有用な化学物質に変換できる
可能性が見えてきた。
 
 研究成果は4月7日にドイツ化学会誌
『Angewandte Chemie, International
 Edition
(アンゲヴァンテ・ケミー・
 インターナショナル・エディション)』
オンライン版に掲載された。
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 少しずつですが、実用の域に近づいて
きましたね。
 
 
 
>今回の研究成果は、化学結合形成に
>利用可能な表面官能基をほとんど
>もたないC3N4の表面が、
>特別な化学処理を経ることなく
>有用な化学反応系構築に利用できること
>を示している。
 
>本反応で得られるギ酸は、
>水素を貯蔵・輸送する
>エネルギーキャリアとして有用だが、
>組み合わせる錯体を変えることで、
>化学燃料として価値の高い
>一酸化炭素を高い選択率で得ることも
>可能になる。
 
>また、C3N4は炭素や窒素を含む
>安価で単純な有機物から容易に
>合成できる。
 
>主構成元素である炭素や窒素以外の
>元素を取り込むことで、
>よりエネルギーの小さい可視光の
>有効利用も可能になり、
>ひいては太陽光エネルギーの
>有効利用につながると期待される。
 
 
 商用化までには、どの位かかるのかな?
 
 期待して待つしかありません。

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