| 研究領域 | 光合成分子機構の学理解明と時空間制御による革新的光ー物質変換系の創製 |
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| 研究課題/領域番号 |
17H06439
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
阿部 竜 京都大学, 工学研究科, 教授 (60356376)
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| 研究分担者 |
八木 政行 新潟大学, 自然科学系, 教授 (00282971)
佐山 和弘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 首席研究員 (70357169)
井上 晴夫 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 特別先導教授 (90087304)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
186,030千円 (直接経費: 143,100千円、間接経費: 42,930千円)
2021年度: 36,530千円 (直接経費: 28,100千円、間接経費: 8,430千円)
2020年度: 36,530千円 (直接経費: 28,100千円、間接経費: 8,430千円)
2019年度: 36,530千円 (直接経費: 28,100千円、間接経費: 8,430千円)
2018年度: 36,530千円 (直接経費: 28,100千円、間接経費: 8,430千円)
2017年度: 39,910千円 (直接経費: 30,700千円、間接経費: 9,210千円)
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| キーワード | 人工光合成 / 水素製造 / 光触媒 / 水分解 / 可視光 / 半導体 / 金属錯体 / 過酸化水素 / 太陽光エネルギー / 水素 / 再生可能エネルギー |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、将来のクリーンエネルギーとして期待される「水素」あるいは「過酸化水素」を、太陽光エネルギーを利用して「水分子」から直接かつ効率良く製造するための「無機半導体光触媒」および「分子系光触媒」を開発することを目的として研究を進めた。太陽光スペクトル中に豊富に含まれる「可視光」を利用して水を分解できる新たな光触媒材料を多数開発するとともに、水の酸化過程において４電子酸化による酸素生成と２電子酸化による過酸化水素生成の選択性を制御できる反応系を新たに開発することにも成功した。さらに半導体と分子をハイブリッド化した系を開発して高効率化を実現するとともに、天然光合成の進化の仮説提唱にも至った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
人類の持続的発展を実現するためには、無尽蔵とも言える太陽光エネルギーを利用して、水から水素などのクリーンエネルギー媒体を製造する、あるいは二酸化炭素を還元して再資源化する、いわゆる「人工光合成」技術の確立が強く望まれている。本研究では、特に太陽光スペクトルの大部分を占める「可視光」を利用して水から水素あるいは過酸化水素を生成できる新たな光触媒系を数多く構築し、特に半導体と分子系の融合的な発展も達成したことから、学術的な意義にとどまることなく、今後のカーボンニュートラル社会実現に向けて大きな波及効果を持つと考えられる。
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