人工光合成へ向けた新手法を開発 ――プラスとマイナスの2つの分子が助けあって光触媒機能を高める――研究成果

発表のポイント

• 実用的な人工光合成の実現に必要な「優れた可視光吸収能力」と「高耐久性」を同時に満たす光増感剤の新しい開発指針を見出しました。
• これまでは1種類の分子に光増感剤としての役割を担わせる方法が一般的でしたが、プラスとマイナスの2種類の分子に役割分担させて性能を高めることに成功しました。
• カーボンニュートラルに資する人工光合成技術への貢献が期待されます。

発表概要

　東京大学大学院総合文化研究科の滝沢 進也助教、村田 滋名誉教授、寺尾 潤教授らは、人工光合成技術の開発に必要な「優れた可視光吸収能力」と「高耐久性」を同時に満たす光増感剤の新しい開発指針を見出しました。

　太陽光エネルギーで二酸化炭素（CO₂）を還元して再資源化する技術である人工光合成の実用化が望まれています。そのためには、光を吸収して電子源から触媒に電子を受け渡す働きを持つ光増感剤の高性能化が鍵となります。これまでは1種類の分子に光増感剤としての役割を担わせる方法が一般的でしたが、1種類の分子に優れた可視光吸収能力や耐久性などの複数の特長を持たせることには限りがありました。本研究では、物性制御しやすいイリジウム（Ir）錯体を光増感剤として利用し、プラスとマイナスの2種類のIr錯体をペアにしてお互いの機能を補わせて性能を高めることに成功しました。本手法はIr錯体に限らず、地球上に豊富に存在する金属の錯体や金属を含まない有機化合物への応用展開も期待でき、カーボンニュートラルに資する人工光合成技術の開発に貢献できます。

　本研究成果は、2023年7月6日（米国東部夏時間）に米国化学会誌「Journal of the American Chemical Society」のオンライン版で公開されました。

発表詳細

大学院総合文化研究科のページからご覧ください。

発表者

東京大学 大学院総合文化研究科 広域科学専攻
滝沢 進也（助教）
奥山 貴太（研究当時：修士課程）
山崎 傑（修士課程）
佐藤 景一（研究当時：技術補佐員）
正井 宏（助教）
岩井 智弘（講師）
村田 滋（名誉教授）
寺尾 潤（教授）