大阪大がRF光触媒樹脂を開発太陽光と水と酸素でH_2O_2を合成

摘要

大阪大学太陽エネルギー化学研究センターの白石康浩准教授、平井隆之教授らの研究グループは、太陽光照射下、水と酸素（O_2)を原料とする非常に高いH_2O_2合成活性を示す新規光触媒として、レゾルシノールーホルムアルデヒド（RF）光触媒樹脂を開発した。H_2O_2は漂白剤や消毒剤として重要な化学物質であるほか、酸化剤や還元剤として燃料電池発電の燃料にも利用できるため、近年は再生可能エネルギーの貯蔵•輸送を担うエネルギーキャリアとしても注目されている。従来のH_2O_2合成は、H_2とO_2を多段階で反応させるエネルギー多消費型のプロセスにより行われている。これに対して光触媒反応では、太陽光ェネルギーにより水と酸素ガス（O_2)からH_2O_2を製造する（H_2O+1/20_2→H_2O_2)ことが原理的には可能であり、省エネルギープロセスとして期待されている。しかし、通常の光触媒では、水の四電子酸化（2H_2 O→O_2+4H~++4e~-)と、O_2の選択的な二電子還元（O_2+2 H~++2e~-→H_2O_2)を進めることは難しく、新しい光触媒の開発が求められていた。