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赤錆を使って水と太陽光から水素を製造 神戸大学研究チームが新たな開発

神戸大学 分子フォトサイエンス研究センター(兵庫県神戸市)の立川 貴士准教授のグループは10月23日、名古屋大学未来材料・システム研究所の武藤 俊介教授、高輝度光科学研究センターの尾原 幸治主幹研究員、杉本 邦久主幹研究員との共同研究により、太陽光を用いて水から水素を高効率に生成できる光触媒電極(ヘマタイトメソ結晶光触媒電極)の開発に成功したと発表した。

ヘマタイト(赤錆)は、安全・安価・安定な光触媒材料であり、古くから太陽光を利用した水素製造への応用が期待されてきた。一方で、光の照射によって生成した電子が、同時に生成する正孔(電子が抜けた孔) と再結合し、消失してしまうため、光エネルギー変換効率が低いという課題があった。

今回、研究チームは、ナノ粒子を精密に並べることで、電子と正孔の流れを制御する「メソ結晶技術」を発展させるとともに、赤錆として知られるヘマタイトを原料にすることで、安価かつ高効率なメソ結晶光触媒電極の開発に成功した。

今回の開発の主なポイントは、以下の通り。

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