東京科学大学（Science Tokyo）理学院 化学系の前田和彦教授と三菱電機株式会社らは、可視光を吸収する有機半導体である窒化炭素を用いた人工光合成触媒系を平面状に形成、固定化し、CO₂からエネルギー物質である

ギ酸を生成させることに成功しました。

光触媒を用いて太陽光エネルギーを化学物質に変える人工光合成は、カーボンニュートラル社会の実現に向けた有効な手段として期待されており、この研究においては、太陽光の主成分である

可視光域をより効率よく利用する技術の確立が求められています。また、人工光合成により得られる物質のうち、液体で運搬や貯蔵が容易であるという特長を持つギ酸は、太陽光のエネルギーを蓄える再生可能エネルギーの一つとして注目されています。

今回の開発に用いた光触媒は、波長450 nm程度までの可視光の光エネルギーを、CO₂を原料としてギ酸に変える働きを持っています。これまでは、反応液中に分散させた光触媒粒子に光を当てることでギ酸を生成させていましたが、ギ酸の大量生成に向けては、反応溶液からのギ酸の分離を容易にし、かつ光を効率よく利用するために、光触媒を平面上に形成、固定化する必要がありました。

本開発では、ガラス平板上に酸化チタン層を堆積させ、その上に有機半導体である窒化炭素を載せて固定化することに成功しました。これによりパネル状にした光触媒にCO₂の還元活性点となる

ルテニウム錯体（以下、RuP）を吸着させ、可視光を当てることで、CO₂を原料としてギ酸が生成されることを確認しました。

将来的には、本開発成果を他の人工光合成技術と組み合わせることで、より高効率なエネルギー変換システムの実現を目指します。また、エネルギーの貯蔵や運搬が容易なギ酸の大量生成を実現することで、再生可能エネルギーの利用拡大にも貢献します。