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本日付日経新聞朝刊11面に、「水素、人工光合成で生産」という記事があった。

東大の堂免一成氏、前田和彦氏らと三菱化学が開発した。「光触媒である酸化タングステン(WO3)と酸窒化タンタル(TaON)を組み込んだ化合物」を使うという。これを水に入れ、深青色の420nmの光を当てると、6.3%の効率で酸素(O2)と水素(H2)とに分解する。
現在の水素生産では、加熱や反応などの段階で二酸化炭素(CO2)を発生しているが、水に混ぜて光を当てるだけのこの方法であれば一切発生しない。研究グループは、反応する波長の拡大、効率の向上などを行い、5年後の実用化を目指す、という。

一般に光触媒といえば二酸化チタン(TiO2)。350nmあたりの紫外線を当てることで起こる、有害物質の分解や親水作用が利用されている。水を分解することも可能で、助触媒を加えて実現されてはいるものの、効率が悪く実用にはいたってないという。また、太陽光の数%しかない紫外線を必要とすることも不利な点。
今回の開発品は、太陽光の半分を占める可視光で有意な効率を実現できたことに意味がありそう。


【 プレスリリースなど 】

産総研:セシウムで表面処理した高性能光触媒を開発 2010-3-11
東大・北大の研究チームが、可視光の照射で水を分解できる酸窒化タンタル光電極を開発
2009-7-14日刊工業新聞記事に関する記述。TaONや堂免氏が出てくる。セシウムで表面処理……に出てくる電気分解の話か?
産総研:簡便な方法で酸化タングステンナノチューブの合成に成功 2008-8-4
WO3のさらなる高効率化。
産総研:室内照明で働く可視光応答性酸化タングステン光触媒の開発 2008-7-9
産総研:可視光で水を水素と酸素に分解 2001-12-6
世界初、可視光で水を水素と酸素に一段で分解できる光触媒。
物材研:高活性光触媒材料(リン酸銀:Ag3PO4)を発見 2010-6-7
水素は発生できてない。
DOMEN-KUBOTA LAB.
堂免氏らの研究室。
水素製造用光触媒チップPDF
つまるところ、可視光→太陽電池→電気分解?

【 勉強になるサイト 】

光触媒の基礎知識
サトシンの光触媒のページ
タンタルの酸化物・窒化物
タンタル加工屋さんの呟き。

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