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強力な酸化力を生かして、抗菌・防汚・空気浄化などの分野では
酸化チタン光触媒が広く実用化されていますが、水分解によるクリーンな
水素を大量に取り出す技術の実用化にも期待が高まっています。
それには太陽光エネルギーの高い変換効率が必要になります。
エネルギー効率を格段に高めるために、「酸化チタンの改質」や
「他の材料との組み合わせ」などによって、実用化を目指す開発が
以下のように進んでいます。
◆酸化チタンに窒素(N)や硫黄(S)などを微量に添加することで、
紫外線だけでなく可視光でも反応する酸化チタンの開発。
◆酸化チタンの表面に白金などの微粒子(助触媒)を付着させることで、
効率よく水素と酸素に分離させる技術。
◆酸化チタンを「酸素発生側」の触媒として利用し、「水素発生側」には
可視光をよく吸う別の半導体(非酸化物系など)を組み合わせるアプローチ。
酸化チタンによる水分解は、「資源が豊富」「無毒」「化学的に極めて安定」
というアドバンテージを持っています。
今後、他材料と組み合わせた複合型光触媒のベース材料として、
カーボンニュートラル社会における低コストな水素製造への貢献が期待されます。
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