大阪市立大学、銀ナノ粒子が人工光合成の光触媒反応を促進することを解明

大阪市立大学、複合先端研究機構人工光合成研究センター副所長、吉田朋子教授らのグループは、太陽光エネルギーを利用し、二酸化炭素から化学原料の一種である一酸化炭素を作り出すことのできる、光触媒の機能を詳細に研究した結果、直径1ナノメートル（10億分の1メートル）前後の銀粒子を酸化ガリウムに付着させた材料を用いることにより、光触媒機能が向上することを解明した。

昨今、地球規模で削減目標を定められている二酸化炭素について、太陽光エネルギーや水といった自然エネルギーを使用して、炭素資源として有効利用するために化学変換させる「人工光合成」が、次世代の繁栄のために必要な技術として注目されている。

さらに、人工光合成技術の一つとして、半導体の一種である光触媒を用いて、二酸化炭素と水から一酸化炭素・水素・酸素を生成する技術開発も進められているのだ。

通常、光触媒は、太陽光エネルギーを利用し、水を水素と酸素に分解するが、いくつかの酸化ガリウム光触媒に銀微粒子を添加すると、一酸化炭素の生成が著しく促進されることが報告されている。

今回の大阪市立大学の研究では、酸化ガリウム光触媒状の銀微粒子の構造を原子レベルで調べ、光触媒のさまざまな要素を詳細に研究したところ、酸化ガリウム上の直径1ナノメートル前後の小さな銀ナノ粒子の近くで、一酸化炭素が効率的に生成していることが明らかになった。

こうした研究をさらに進めることにより、より効率的な触媒の開発につながり、二酸化炭素から確実に一酸化炭素だけを得る新しい人工光合成技術の展開が促進されていくと考えられる。また、希少資源の無駄のない有効利用も実現していくだろう。

（画像はプレスリリースより）




大阪市立大学
http://www.osaka-cu.ac.jp/ja/news/2015/r2jdh9