光觸媒による水素製造メカニズムの研究に新たな進展

寧夏回族自治區科學技術庁が24日に明らかにしたところによると、寧夏大學省?部共同建設石炭高効率利用?グリーン化學工業國家重點実験室の馬保軍研究員のチームは、光觸媒による水素製造メカニズムの研究で新たな進展を実現した。異なる組立方法の複合觸媒の電子移動経路を発見?発表した。関連研究成果はこのほど、國際的な觸媒分野の學術誌「Applied Catalysis B:Environmental」に掲載された。科技日報が伝えた。

化石燃料の過度な使用はエネルギー不足、溫室効果及び環境汚染などの深刻な問題を引き起こしている。太陽エネルギー光觸媒による水からの水素製造は、エネルギー環境問題を解決する最も理想的な方法の一つだ。光觸媒技術の研究に取り組んできた馬氏のチームは、前期の関連研究で、貴金屬は主にプロトン還元の反応活性ポイントに用いられるのに対して、非貴金屬助觸媒はその大きな比容量により主に半導體からの光勵起電子の保存に用いられることを明らかにした。だが光觸媒の構造と活性の間の関係についてはさらなる説明が必要だ。光觸媒の構造と光勵起電子の伝達経路との本質的な関係の研究には重要な意義がある。

馬氏のチームは（Ru/WC）/CdSとRu/（WC/CdS）という2種類の複合助觸媒を作った。研究により、貴金屬Ruが先に非貴金屬助觸媒WCに擔持されると、両者は光觸媒水素発生反応において協同作用を発揮する。貴金屬Ruが複合型觸媒WC/CdSに直接擔持されると、電子の移動経路の変化により、2種類の助觸媒の電子に対する作用が競合関係になる。助觸媒の協同作用を弱め、Ru/（WC/CdS）の光觸媒活性が逆にWC/CdSを下回る。同研究はWCとRuの光觸媒における作用及び異なる活性ポイントで形成される複合觸媒の電子移動経路を明らかにした。半導體に高効率の複合助觸媒を取り付けるため確かな基礎を固めた。（編集YF）

「人民網日本語版」2021年3月25日