Polyoxometalate as Stable Shuttle Redox Mediator for Visible Light Driven Z–scheme Water Splitting System

• Project/Area Number: 25K01877
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 36020:Energy-related chemistry
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 冨田 修 京都大学, 工学研究科, 助教 (40801303)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000); Fiscal Year 2025: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000)
• Keywords: 光触媒化学 / 電気化学 / 電子伝達体 / 水素 / 可視光

Outline of Research at the Start

次世代のクリーンエネルギーとして水素が注目されている．太陽光エネルギーを利用した半導体光触媒を用いた水の分解による水素生成に関する研究が，様々なグループによって進められている．これまでに，植物の光合成を模倣した「Z-スキーム水分解系」と呼ばれる水分解システムが開発されている．このシステムでは，水分解を水素生成と酸素生成の2つのプロセスに分け，それらの間を可逆的な電子伝達体によって連結する．このシステムの高効率化には，半導体光触媒と電子伝達体それぞれの新規開発が重要な戦略となる．本研究では，主に電子伝達体に注目し，光触媒間の電荷移動速度の向上に向けた電子伝達体の開発指針を示すことを目指す．