エネルギー変換型水分解光触媒の開発

摘要

半導体粉末を用いた光触媒では光のエネルギーを用いて直接化学エネルギーとしての水素を得ることができる．研究開始当初ほ水を定常的に水素と酸素に分解することは困難であった．しかし，多くの研究者の長年の努力によって光のエネルギーで水分解を達成することは可能となった，近年ではより幅広い波長領域を利用できる光触媒の開発に重点を置き，可視光応答型の水分解光触媒の開発に取り組み，実際に可視光でも傷分解が可能なことを実証した．さらにこれらの取り組みから水分解光触媒の設計指針が得られたことも大きな進展であり，今後十分に活用していくべき知見である．現在では利用可能な波長領域が500nm程度であるが，さらに100nm長波長側にもっていくことにより太陽光の利用効率は大幅に上がる．本項で紹介した遷移金属の酸窒化物では600nm付近まで利用可能であるために，これらの材料を用いて水分解を達成することが次の課題となっている．