【流　通】三菱電機と東京科学大学　ＣＯ２からギ酸を生成する人工光合成技術を確立

三菱電機と東京科学大学理学院化学系の前田和彦教授らは、可視光を吸収する有機半導体である窒化炭素を用いた人工光合成触媒系を平面状に形成、固定化し、ＣＯ２からエネルギー物質であるギ酸（※１）を生成させることに成功した。

光触媒を用いて太陽光エネルギーを化学物質に変える人工光合成は、カーボンニュートラル社会の実現に向けた有効な手段として期待されており、太陽光の主成分である可視光域（※２）をより効率よく利用する技術の確立が求められている。また人工光合成により得られる物質のうち、液体で運搬や貯蔵が容易であるという特長を持つギ酸は、太陽光のエネルギーを蓄える再生可能エネルギーの一つとして注目されている。

今回の開発に用いた光触媒は、波長４５０ｎｍ程度までの可視光の光エネルギーを、ＣＯ２を原料としてギ酸に変える働きを持っている。これまでは、反応液中に分散させた光触媒粒子に光を当てることでギ酸を生成させていたが、ギ酸の大量生成に向けては、反応溶液からのギ酸の分離を容易にし、かつ光を効率よく利用するために、光触媒を平面上に形成、固定化する必要があった。

今回の開発では、ガラス平板上に酸化チタン層を堆積させ、その上に有機半導体である窒化炭素を載せて固定化することに成功した。これによりパネル状にした光触媒にＣＯ２の還元活性点となるルテニウム錯体（※３）を吸着させ、可視光を当てることで、ＣＯ２を原料としてギ酸が生成されることを確認した。

将来的には、この開発成果を他の人工光合成技術と組み合わせることで、より高効率なエネルギー変換システムの実現を目指す。またエネルギーの貯蔵や運搬が容易なギ酸の大量生成を実現することで、再生可能エネルギーの利用拡大にも貢献する。

※１　ギ酸

化学式ＨＣＯＯＨ。常温では液体なので取り扱いが容易

※２　可視光域

人間が光として認識できる波長の範囲で、下限が３６０〜４００ｎｍ、上限が７６０〜８３０ｎｍ（ＪＩＳ　Ｚ　８１２０で規定）

※３　ルテニウム錯体（ＲｕＰ）

レアメタルの一つであるルテニウムを含む化合物

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