研究内容
研究概要
エネルギー・環境問題は、人類が持続可能な社会を実現する上で解決しなくてはならない地球規模の問題の一つです。本研究室では、このような問題の根本的な解決に貢献するべく、人工光合成の研究に取り組みます。人工光合成とは、光エネルギーなどの再生可能エネルギーを利用し、より高エネルギーの物質を生成する化学反応です。特に水分解による水素製造や二酸化炭素還元による資源化を目指し、高効率な光触媒材料の開発および系の構築を行います。
研究テーマ
（1）高効率な水分解を目指した光触媒系の開発
光触媒材料を用いて水分解をする方法として、１種類の光触媒を用いる系、２種類の光触媒を組み合わせて用いる（Zスキーム）系、光電極として用いる系の３つがあります。われわれの研究室では、これらすべてを研究対象とし、太陽光を有効に利用できる光触媒の開発を行っています。われわれが扱う光触媒材料は半導体であり、金属酸化物・金属（酸）硫化物・金属（酸）窒化物など様々な種類があります。可視光に応答させるためのバンド設計や表面反応促進のための助触媒開発、反応場の設計を行っています。
（２）二酸化炭素還元のための光触媒系の開発
二酸化炭素の還元には水の還元よりも高いポテンシャルの電子が必要です。また、水の還元と異なり、様々な還元生成物が期待されます。また、還元と対に起こる酸化は水の酸化反応が理想的です。このような二酸化炭素還元反応として、紫外光照射下での例は報告されつつあります。しかし、可視光照射下での実施例はわれわれが報告している数例のみです。さらなる高効率化および新しい系の構築を目指します。
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