人工光合成の基礎・研究動向と光触媒技術【提携セミナー】

　　セミナー　　化学/素材　　人工光合成の基礎・研究動向と光触媒技術【提携セミナー】

開催日時	未定
担当講師	由井樹人氏
開催場所	未定
定員	-
受講費	未定

★人工光合成における光化学反応・光触媒技術の基礎知識および課題や

その解決・性能向上に向けた方向性等について解説！

人工光合成の基礎・研究動向と光触媒技術

【提携セミナー】

主催：株式会社情報機構

人類は、その未来に暗い影を落としている３つの深刻な問題に直面しつつある。すなわちエネルギー資源と炭素資源（化学原料）の枯渇および地球の温暖化である。これらは同じ原因、すなわち化石資源に全面的に依存したエネルギー・化学産業の構造によって必然的に引き起こされている問題である。天然が行っている光合成反応のように、無尽蔵に存在する太陽光で水(H2O)や二酸化炭素(CO2)をエネルギー・資源に変換できれば、これらの問題を一挙に解決できる可能性がある。

一方、「太陽光」をエネルギー源として化学反応を行う場合、通常の熱反応とは全く異なった問題点が存在する。

本講演では、光化学反応の基礎と問題点を解説する。これらの問題点を踏まえ、人工光合成反応の目的と期待される生成物、さらには人工光合成反応を実現するための触媒技術に関する動向・課題等について概説する。

＊高校生向けではありますが、本講演内容に関わる模擬講義を公開しているので、ご参考ください。

○受講対象：

1.人工光合成に興味のある方。
2. CO2の光資源化に関して興味のある方
3. 光反応に関わる研究を行いたいが、具体的な方法をご存知ない方、またはお困りの方
4. 光を用いた化学反応に興味のある方
等

○受講後、習得できること：

人工光合成の概要
光エネルギー変換の重要性・CO2光資源化の意義
光反応の基礎知識
光触媒の基礎知識
光反応を行う上での問題点
光エネルギー変換の現状
光エネルギー変換の問題点（解決すべき課題）
人工光合成における光触媒技術の現状と課題
CO2の資源化技術の動向

担当講師

新潟大学大学院自然科学系　准教授博士（工学）　由井樹人氏

セミナープログラム（予定）

1.序論：光化学反応の基礎知識とその問題点
1) 可視光のエネルギー
2) 光と分子の相互作用
3) 熱反応と光反応

2.CO2を光資源化する意義
1) 人工光合成研究の必要性
2) 太陽光のエネルギーと光合成
3) 他の自然エネルギー技術との相違

3.天然光合成の驚異の機能と人工光合成
1）光合成・人工光合成による光化学反応のメカニズム
2）光反応のタイムスケール
3）多電子変換の重要性と困難さ
4）天然光合成系の緻密な構造
a) 光機能（光捕集系、光電荷分離系）
b) 電子機能（ベクトル電子伝達）
c) 多電子触媒機能（水の酸化、二酸化炭素の還元）

4. 人工光合成系(Solar Fuels)の研究動向
1）本多-藤嶋効果
2）触媒系の分離と評価指標
3）光酸素発生
4）光酸素発生（電子源としての水）
5）Z-スキーム
6）可視光の利用
7) フォトン・アップコンバージョン

5. 人工光合成系（水分解・CO2資源化）と光触媒技術
1) 人工光合成と多電子変換
～多電子変換の困難さと光触媒の要件～
2）キーワード解説；触媒、増感剤、多電子還元
3）半導体光触媒系の材料・反応の特徴と課題
a) 半導体における酸化還元反応の原理
b) 半導体光触媒の種類・特徴および機能
c) 半導体光触媒系の現状および課題
4）金属錯体光触媒の種類・特徴とその性能向上
a) 単一系錯体触媒
b) 混合系増感系触媒
c) 連結系光触媒
d) 金属錯体光触媒の現状・課題
5）錯体/半導体ハイブリッド触媒
6）現状のエネルギー変換効率
7）光触媒の評価・設計指針
a）反応・性能の評価法（ターンオーバー数と量子収率）
b）光触媒の性能向上のための検討の方向性は？
8）今後の課題と展望