| 研究概要 |
光化学反応では,酸化と還元の両方の反応が同時進行するため,光化学的なCO_2の還元では酸化反応部分を迅速に除去するため専ら犠牲還元剤が用いて使用されてきた。しかし犠牲還元剤は消耗品であるので,犠牲還元剤の代わりに電気化学的に還元する方法について検討を進めた。光化学反応系としては,よく研究されているRu錯体イオン(トリス(2,2ビピリジル)ルテニウム)とMV^<++>(メチルビオロゲン)系をそれぞれ増感剤ならびに電子メディエーターとして用いることとした。犠牲還元剤の代わりに酸化反応部分を電気化学的に還元するには,光化学的反応を電極近傍で進行させることが必要である。このため,Pt電極表面にNafionを塗布して薄膜を作り,これにRu錯体イオンを含浸させ,さらにその上にもう一層Nafion薄膜を塗布してMV^<++>を含浸させることにより,修飾膜電極を作製した。この修飾膜電極の光応答性ならびにCO_2の還元特性について次のような成果がえられた。
(1)光応答性があり、光増感/リレー/還元反応のサイクルが進行することが確認されせた。
(2)修飾膜電極だけではCO_2は還元されなかった。
(3)修飾膜表面に白金微粒子を付着させることにより、CO_2が還元され、マロン酸と酢酸が生成することが確認された。
(4)白金の代わりにルテニウムを付着させた場合にはぎ酸と酢酸が生成した。
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