2019 Fiscal Year Annual Research Report
非一様光場による高効率二酸化炭素還元システムの開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation of novel light energy conversion system through elucidation of the molecular mechanism of photosynthesis and its artificial design in terms of time and space |
|---|
| Project/Area Number |
18H05157
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
八井 崇 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80505248)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 近接場光 / 二酸化炭素還元 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
提案者は、近接場光の空間的に非一様な光の場（非一様光場）の特長を活かすことで、従前の光応答では不可能であった新奇かつ有用な光励起が可能であることを実証してきた。従前の光化学反応において、光は空間的に一様な光の場として捉えられおり、この光化学反応に対して、非一様光場を反応過程に用いることが出来れば、従来とは本質的に異なる新奇光機能化学反応の創生が期待できる。本研究では、この非一様光場による光励起技術を用いることで二酸化炭素還元効率の大幅な向上実現を目的とする。非一様光場が誘起されることにより、光学禁制である分子の中間準位である分子振動準位の励起が可能となるため、分子の吸収端エネルギーよりも低エネルギーの光子によって光励起が可能となる。
本構想を実現するために、昨年度までに近接場発生光源として、アルミナ粒子表面に金ナノ構造（直径1nm）を固定し、さらにこの構造に二酸化炭素還元材料としてレニウム錯体の固定を行い、これによる二酸化炭素還元効率の向上を確認した。
今年度は、吸着させる金ナノ微粒子の粒径および濃度を制御することで、粒径による変化を確認した。いずれの粒径においても、レニウム錯体中のMLCTに起因する吸収ピークの増大を確認した。この結果をもとに、MLCTに起因する吸収ピークに相当する波長405nmの光を用いて、二酸化炭素還元実験を行った。その結果、粒径が大きくなるにつれて、一酸化炭素の生成効率が向上すること、つまり二酸化炭素還元効率の向上を確認することに成功した。
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Enhancement of CO2 Reduction using a near-field excitation2019
Author(s)
T. Yatsui, Y. Suzuki, T. Morimoto, Y. Kato, M. Yamamoto, T. Yoshida, N. Shimizu, Y. Kataoka, Y. Negishi,H. Ishida, and K. Iida
Organizer
The 3rd International Solar Fuels Conference (ISF-3) and International Conference on Artificial Photosynthesis-2019 (ICARP2019)
Int'l Joint Research
-
-
