光触媒・人工光合成

人工光合成(Artificial Photosynthesis)とは、光触媒と太陽光を用いて光合成を人為的に行う技術です。光エネルギーを有用な化合物へ変換することができるため、次世代の再生可能エネルギー技術として期待されています。
ここでは、光触媒のキャラクタリゼーション(物性の評価、活性状態の評価)と、人工光合成の生成物評価に関わる分析技術をご紹介します。

光触媒のキャラクタリゼーション

光触媒のキャラクタリゼーション

 

触媒反応は触媒そのものの性質や特徴が大きく関係します。光触媒のキャラクタリゼーションは、目的の人工光合成系をデザインする上で必要不可欠な分析です。 表面積や光の吸収特性などを確認する物性の評価のほかに、光で励起させた状態で分析をする活性状態の評価方法をご紹介します。

人工光合成の生成物評価

人工光合成の生成物評価

 

人工光合成反応の生成物を定量することで、光触媒による反応効率の評価が可能です。水の分解により生成される水素や、二酸化炭素を還元して得られる一酸化炭素、ギ酸、アルコール、炭化水素等の定量方法をご紹介します。

光水素生成系の量子収率測定

光水素生成系の量子収率測定

 

人工光合成系のエネルギー変換効率の指標として、「光子の利用効率」を評価する光反応量子収率があります。光反応量子収率の算出に必要な吸収フォトン数はLightway、水素生成量はGCを用いて測定が可能です。2種類の装置による測定を組み合わせて、水素生成系の反応効率を評価することができます。