研究課題
若手研究
太陽光を利用した光触媒による水素製造の有効な手段の一つとして、可視光に応答可能な二種類の光触媒を金属ナノ粒子で接合して用いる全固体Z-スキーム光反応系の利用がある。同系が効率良く反応を駆動するにはこれら三種類の粒子の配列を制御し、粒子間での電子移動がスムーズに進行できるように制御する必要がある。そこで、本研究ではこれらの粒子の空間的配置を制御した上で、光反応系を構築することのできる新たな合成法の開発を行った。
電気化学
全固体Z-スキーム光反応系を構築するには二種類の光触媒の間に金属ナノ粒子を挿入した接合構造を的確に構築する必要があるが、これまで一般的に三種類以上の無機ナノ粒子を順序良く並べることは非常に困難であった。そこで本研究では、光触媒による金属イオンの光還元を利用して一方の光触媒表面に選択的に金属ナノ粒子を析出させ、これを介してもう一方の光触媒と接合させることで接合構造の制御を実現した。そして、この制御により可視光のもとで水を分解し、水素を生成することに成功した。
