| 研究概要 |
地球温暖化ガスとして知られている二酸化炭素を有用な炭素資源に変換して利用することは石油依存型社会からの脱却・循環型社会の形成という観点から待望されているが,安定な二酸化炭素を還元するという困難性から研究自体がほとんど行われていないのが現状である.本研究では光触媒による化学的変換の可能性に着目して,光触媒を用いた二酸化炭素の光還元反応について検討を行った.これまでに酸化マグネシウムや酸化カルシウム等の塩基性金属酸化物上で水素を還元剤とした二酸化炭素の光還元反応が進行することを報告しているため,当該年度においてはこれに基づいて新たな光触媒の探索を行った.その結果,アルカリ金属酸化物(リチウム,ナトリウム,カリウム等)と酸化タンタルの複合酸化物や酸化ガリウムが二酸化炭素の光還元反応に活性を示すことを見出した.アルカリ金属酸化物と酸化タンタルの複合酸化物においてはアルカリ金属酸化物として酸化リチウムを用いた時が最も高い活性を示した.酸化ガリウムを用いた場合は今まで最高活性を示していた酸化マグネシウムとほぼ同等の活性を示した.酸化ガリウム上での二酸化炭素の光還元反応はこれまでの他の金属酸化物の上での反応とは異なり,水素の吸着が反応活性を左右する要素の一つであることを明らかにした.どちらを用いた反応においても構造が活性に与える影響はほとんどなく,それ以上に比表面積や結晶度の影響が大きいことがわかった.
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