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用于水中制氢的优异光催化剂结构的阐明:扩展为平面状的有机聚合物

1. 概要

京都大学大学院工学研究科及化学研究所的Samrat Ghosh博士(日本学术振兴会特别研究员)、中田明伸助教(现中央大学助教)、铃木肇助教、铃木克明助教、川口贵大研究生(硕士2年级)、阿部龙教授、梶弘典教授、关修平教授等组成的小组与德国德累斯顿工业大学的Maximilian A.Springer博士、Igor Baburin博士、Agnieszaka Kuc博士、以及Thomas Heine教授等展开合作,共同发现具有二维片状骨架的有机聚合物是可表现出光催化作用的有用材料,该材料可有效捕获光能,产生正负电荷,并引起水分子分解,最后生成氢气。

特别是,发现通过逐渐改变构成片状骨架的各分子之间的化学键角,可以优化通过折叠多个片状结构形成的晶体结构,从而阐明了对水分解起最重要作用的结构。本研究表明,共轭聚合物材料(也就是塑料)是利用光能进行水分解的高效能量转换材料。

本研究成果已于2020年5月27日发表于国际学术杂志《Journal of the American Chemical Society》。(在线发表:4月30日)

在二维聚合物上生成的电子受到可见光照射后移动到铂粒子上,从而生成氢气的图像。

2. 背景

为早日实现可再生能源社会,各国都在对将来自太阳的可见光能高效转化为电能、化学能的技术进行积极研究。太阳能电池、光催化剂等例子不胜枚举,例如,随处可见的硅太阳电池可将太阳能直

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