Development of photoredox cascade catalyst for water splitting

• Project/Area Number: 23K26662
• Project/Area Number (Other): 23H01969 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34010:Inorganic/coordination chemistry-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 小林 厚志 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (50437753)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2026: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2025: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2024: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2023: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
• Keywords: 光触媒 / 人工光合成 / 色素増感 / 電荷分離

Outline of Research at the Start

太陽光と水からエネルギー資源を創り出す人工光合成は、環境・エネルギー問題を解決する有望な反応として注目を集めています。人工光合成の実用化には高い太陽光エネルギー変換効率が必要ですが、エネルギーの低い赤色光を有効に利用できる材料は数少なく、その変換効率も低いのが現状です。
このような課題に対して、本研究では新たに、
１:色素と光触媒の吸収特性を組み合わせることで、太陽光利用効率を高め、
２:色素と光触媒の界面に一方向的に電子を移動させる階層構造を作り、
３:色素層の表面修飾を利用して光電極化に適したナノデバイス化を行うことで、
水分解光触媒系の実用化に資する分子素子構築技術の開発を目指します。