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水から水素をつくる高効率の光触媒、開発成功 1%未満→約7%に

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水から水素をつくる高効率の光触媒、開発成功 1%未満→約7%に

紫外光照射下における水の分解反応

神戸大学(兵庫県神戸市)と大阪大学(大阪府吹田市)は4月10日、メソ結晶光触媒の合成方法を開発し、この触媒利用により水からの水素生成の光エネルギー変換効率が従来をはるかに超えることに成功したと発表した。

メソ結晶化していない触媒で、水中で水素生成を行うと、光エネルギー変換効率が1%に満たないが、この触媒を使うことで水素生成の光エネルギー変換効率は、約7%にまで高まった。発表では、本研究成果が、高効率な太陽光による水素製造の実現に向けたブレークスルーとなるとしている。

水素は、再生可能エネルギーである太陽光から製造できる、次世代のエネルギー源として注目されており、水素を高効率に製造できる光触媒の開発が望まれている。しかし、従来の光触媒では、水から水素への光エネルギー変換効率が伸び悩んでいた。

メソ結晶とは、結晶性ナノ粒子を高密度かつ規則的に集積させた結晶性ナノ粒子集合体のこと。今回、新しい合成法により、メソ結晶を容易に合成することに成功した。また、メソ結晶の規則的な構造をあえて崩すことにより、水から水素への変換効率を飛躍的に向上させた。

今後の展開として、メソ結晶化技術を可視光応答型光触媒に応用することで、太陽光でのエネルギー変換の高効率化を目指すとしている。

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