従来比約30倍の変換効率を示す二酸化炭素還元光触媒を共同開発

概要

国立大学法人京都大学と住友金属鉱山株式会社は、両者が2022年6月1日付で京都大学大学院工学研究科に開設した住友金属鉱山二酸化炭素有効利用産学共同講座において、二酸化炭素（CO₂）を従来比約30倍の変換効率で一酸化炭素（CO）へ還元する紫外光応答型光触媒を開発しました。
両者が研究開発を進めているCO₂還元光触媒を用いると、光エネルギーを利用して、CO₂をプラスチックの原料となるCO等へ変換することができます。本技術確立により、温室効果ガスであるCO₂を再資源化するとともに、より少ない石油資源でプラスチック等を生産することが可能となるため、カーボンニュートラル社会の実現に大きく貢献する技術として期待されています。
CO₂還元光触媒は、土台である半導体光触媒と、反応を向上させるための助触媒から構成されています。京都大学大学院工学研究科分子工学専攻寺村研究室が長年培ってきた触媒の合成・評価技術と住友金属鉱山のコア技術である粉体合成・表面処理技術を融合させ、助触媒の担持手法と、サイズ、構造の最適化を行いました。従来のAgナノ粒子助触媒を担持したタンタル酸亜鉛（ZnTa₂O₆）半導体光触媒の場合、紫外光照射下でのCO₂光還元により得られるCO濃度は270 ppm程度でしたが、このたび最適化を行なった結果、従来の約30倍となる8,000 ppm超のCO濃度が得られ、国内外の報告例と比較して非常に高い変換効率を実現することに成功しました。本成果は2025年2月21日に国際学術誌「ACS Catalysis」にオンライン掲載されています。
京都大学と住友金属鉱山は、今後も保有する技術を融合することで、カーボンニュートラル社会の実現に貢献する研究を進めてまいります。
研究詳細
従来比約30倍の変換効率を示す二酸化炭素還元光触媒を共同開発

研究者情報

井口　翔之京都大学教育研究活動データベース

浪花　晋平京都大学教育研究活動データベース

寺村　謙太郎京都大学教育研究活動データベース

書誌情報

タイトル	Enhanced Photocatalytic Conversion of CO2 by H2O over Ag@Cr-Cocatalyst-Modified ZnTa2O6
著者	Kio KAWATA, Shoji IGUCHI, Shimpei NANIWA, Masamu NISHIMOTO, Kentaro TERAMURA
掲載誌	ACS Catalysis
DOI	10.1021/acscatal.4c06530
KURENAI	ー

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