Lightway - アプリケーション

光反応評価装置 PQY-01

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本装置を利用することで得られる様々なアプリケーションをご紹介します。

（測定：国立大学法人東京工業大学理学院化学系 助教 玉置悠祐先生）

Ru-Re超分子光触媒によるCO2還元反応の”反応量子収率測定”

反応量子収率測定

Ru-Re超分子光触媒（図1）による二酸化炭素還元反応の量子収率測定を行いました。470 nmの照射光を17×10-9 einstein・s-1の光量にて試料に照射し、吸収スペクトル・吸収フォトン数を測定しました。また還元反応で生成した一酸化炭素をガスクロマトグラフにて定量測定しました。その結果、図2の一酸化炭素生成量-吸収フォトン数相関図が得られました。図2の傾きが反応量子収率に対応しており、今回の実験から40%という結果が得られました。

Ru-Re超分子光触媒の反応模式図

図1　Ru-Re超分子光触媒の反応模式図

 

一酸化炭素生成量-吸収フォトン数

図2　一酸化炭素生成量-吸収フォトン数

 

中間体の測定

Ru-Re超分子光触媒（図1）を用いた二酸化炭素の光還元反応における中間体の直接観測を試みました。図3に光触媒反応中に測定した吸収スペクトルの経時変化を、図4に測定開始時の吸収スペクトルを基点とした差スペクトルを示します。図3、図4より 550 nm周辺に新たな吸収が観測され、これが中間体のスペクトルであることが分かります。報告されたデータとの比較から、この中間体はRu-Re超分子光触媒が光電子移動反応により還元された1電子還元種であることが決定できました。

Ru-Re超分子光触媒スペクトル測定結果

図3　Ru-Re超分子光触媒スペクトル測定結果

Ru-Re超分子光触媒差スペクトル算出結果

図4　Ru-Re超分子光触媒差スペクトル算出結果