[スポンサーリンク]

ケムステニュース

世界初の「窒化タンタル光触媒」、可視光で水分解

[スポンサーリンク]

新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)と人工光合成化学プロセス技術研究組合(ARPChem)は9月4日、東京大学や信州大学と共同で、可視光領域で水を分解する窒化タンタル光触媒を開発したと発表した。(引用:日系TECH9月5日)

本多-藤嶋効果の発見から研究が始まった光触媒ですが、汚れ対策や殺菌効果を目的とした応用では実用化がなされていて、酸化チタンを使った数多くの製品が販売されています。しかしながら、本多-藤嶋効果元々の反応である水の酸素と水素への分解は、酸化チタンでは収率が低く実用化されていないのが現状です。

光触媒による水の分解反応太陽光を使って水素を製造することができるため実用化が期待されています。しかしながら、地表に届く太陽光には可視領域の光が多く含まれているものの、酸化チタンの最大吸収波長は紫外領域であるため変換効率を重要視する水の分解反応には適していません。そのため、可視光領域に最大吸収を持つ光触媒の開発が進められてきました。その一つが窒化タンタルであり2000年ごろから研究が行われてきましたが、生成した電子の再結合が起きてしまい水の分解反応を示してきませんでした。

そこで本研究では、既存の窒化物合成手法とは異なる原料の選定と合成条件の研究を進めてきたそうです。具体的には、KTaO3を新しい窒化処理によりKTaO3を取り囲むように単結晶のTa3N5 ナノロッドを生成させ、この光触媒に助触媒Rh/Cr2O3を担持し疑似太陽光下で水の分解反応を起こすことがわかりました。

単結晶窒化物微粒子の合成(引用:NEDO

単結晶窒化物微粒子光触媒による疑似太陽光下での水分解反応(引用:NEDO

水素を太陽光から生成することは環境に優しいモノづくりを実現するために重要で、NEDOと人工光合成化学プロセス技術研究組合(ARPChem)では、水から水素を製造し工場から排出された二酸化炭素と反応させ一酸化炭素、さらにはオレフィンを製造する脱化石エネルギーによる化学品合成プランを研究しています。このプロンの第一ステップが太陽光を使った水素製造であり、東京大学大学院工学系研究科教授の堂免一成先生をチームリーダーとして大規模に研究が行われています。同プロジェクトでは、水素と酸素を別々の光触媒で生成するタンデムセル型光触媒も研究しており、CIGSベースの水素生成光触媒と、BIVO4からなる酸素生成光触媒をタンデム配置した2段階セルでの新しい研究結果も発表されています。もちろん、タンデムセル型光触媒の方が水素発生効率は高いですが、本発表の窒化タンタル微粉末+水素/酸素分離プロセスと比較するには、効率だけでなく寿命や製造コストなども考慮する必要があるため本プロジェクトではどちらの研究にも取り組んでいると予想されます。

人工光合成プロジェクトの概要(引用:NEDO

今後は、合成方法や窒化、酸化、硫化物への展開などで改良を進め実用化へ研究を加速するそうです。

関連書籍

関連リンク

Zeolinite

投稿者の記事一覧

ただの会社員です。某企業で化学製品の商品開発に携わっています。社内でのデータサイエンスの普及とDX促進が個人的な野望です。

関連記事

  1. がん細胞を狙い撃ち 田澤富山医薬大教授ら温熱治療新装置 体内に「…
  2. 三和化学と住友製薬、糖尿病食後過血糖改善剤「ミグリトール」の共同…
  3. 米デュポン株、来年急上昇する可能性
  4. 花王、ワキガ臭の発生メカニズムを解明など研究成果を発表
  5. 新たな青色発光素子 京大化学研教授ら発見
  6. 繊維強化プラスチックの耐衝撃性を凌ぐゴム材料を開発
  7. 中外製薬が工場を集約へ 宇都宮など2カ所に
  8. CETP阻害剤ピンチ!米イーライリリーも開発中止

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 第32回 液晶材料の新たな側面を開拓する― Duncan Bruce教授
  2. 「田中さん惜しかった」--分解酵素「プロテアソーム」を精製
  3. 秋の褒章2010-化学
  4. きみの未来をさがしてみよう 化学のしごと図鑑
  5. 有機亜鉛試薬 Organozinc Reagent
  6. 高分子材料におけるマテリアルズ・インフォマティクスの活用とは?
  7. アルミニウム工業の黎明期の話 -Héroultと水力発電-
  8. マルチディスプレイを活用していますか?
  9. エド・ボイデン Edward Boyden
  10. 学術変革領域(B)「糖化学ノックイン」発足!

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2018年9月
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930

注目情報

最新記事

韮山反射炉に行ってみた

韮山反射炉は1857年に完成した静岡県伊豆の国市にある国指定の史跡(史跡名勝記念物)で、2015年に…

超高圧合成、添加剤が選択的物質合成の決め手に -電池材料等への応用に期待-

第565回のスポットライトリサーチは、東京工業大学 科学技術創成研究院 フロンティア材料研究所 東・…

「ハーバー・ボッシュ法を超えるアンモニア合成法への挑戦」を聴講してみた

bergです。この度は2023年9月8日(金)に慶応義塾大学 矢上キャンパスにて開催された西林教授の…

(+)-Pleiocarpamineの全合成と新規酸化的カップリング反応を基盤とした(+)-voacalgine Aおよび(+)-bipleiophyllineの全合成

第564回のスポットライトリサーチは、東北大学大学院薬学研究科分子薬科学専攻・医薬製造化学分野(徳山…

ResearchGateに対するACSとElsevierによる訴訟で和解が成立

2023年9月15日、米国化学会(ACS)とElsevier社がResearchGateに対して起こ…

マテリアルズ・インフォマティクスの基礎知識とよくある誤解

開催日:2023/10/04 申込みはこちら■開催概要近年、少子高齢化、働き手の不足の影…

理研、放射性同位体アスタチンの大量製造法を開発

理化学研究所 仁科加速器科学研究センター 核化学研究開発室、金属技研株式会社 技術開発本部 エン…

マイクロ波プロセスを知る・話す・考える ー新たな展望と可能性を探るパネルディスカッションー

<内容>参加いただくみなさまとご一緒にマイクロ波プロセスの新たな展望と可能性について探る、パ…

SFTSのはなし ~マダニとその最新情報 後編~

注意1:この記事は人によってはやや苦手と思われる画像を載せております ご注意ください注意2:厚生…

様々な化学分野におけるAIの活用

ENEOS株式会社と株式会社Preferred Networks(PFN)は、2023年1月に石油精…

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP