京大、人工光合成技術によりCO2とアンモニアから高濃度のCO生成に成功

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京都大学は2017年7月7日、二酸化炭素(CO2)とアンモニアから一酸化炭素(CO)を取り出す人工光合成技術の光触媒群を発見したと発表した。

CO2は、最も排出量が多く、最も影響の大きい温室効果ガスだ。そのため、植物の光合成を模倣した人工光合成技術は、CO2を削減および利用する技術として世界中で注目されている。これまでの人工光合成では、CO2の光還元における電子源として、水か有機物が採用されてきた。しかし、水を電子源とするには技術的に高いハードルがあり、また有機物を用いると、炭素源が複数となるため、CO2から光還元されたものなのか明確にできない可能性があった。

研究グループは、不均一系光触媒(固体光触媒)を用いて、アンモニアを電子源としてCO2の光活性化を行い、CO2から高い濃度(約7500ppm)のCOを得ることに成功。その濃度は、今までに報告されている中で最も高いという。さらに、水が電子源の場合に生成される酸素とは異なり、アンモニアでは窒素が生成するため、COと酸素を分離する必要がないことも利点だと述べている。

この成果を応用または実用化することにより、地球温暖化防止の技術としてだけではなく、COを原料とする燃料・繊維・プラスチックなどの化学産業への貢献が期待される。また、現状の光触媒では太陽光に含まれる可視光を利用できないため、可視光でも駆動する光触媒の探索が課題だとしている。

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