다음 페이지에 제목 [/link] 수소를 태양광과 물로부터 효율적으로 제조할 수 있으면 수소를 에너지원으로 하는 수소사회의 가능성이 열린다.그러나, 현재의 태양광 에너지(주로 태양광 전지)는 화석 연료보다 고가로 보급이 진행되지 않고, 태양광 에너지로부터 수소를 고효율로 제조할 수 있는 광촉매의 개발이 요망되고 있었다.종래의 광촉매에서는 태양광의 3~4%에 불과한 자외광(가시광은 44%, 근적외광은 52%)을 이용하기 때문에 물에서 수소로의 태양광 에너지 변환 효율이 낮았다 .

이번 연구그룹은 자외·가시광뿐만 아니라 근적외광에도 강한 흡수를 가지는 층상의 흑인과 층상의 티탄산란탄(La2Ti2O7)을 수층으로 이루어진 초박막으로서 이용.이들과 수나노미터 크기의 가시광에도 흡수를 가지는 금 나노입자와의 XNUMX성분으로 이루어진 새로운 복합체를 개발했다.

이 복합체에서는 흑인과 금 나노입자가 "광증감제"로서 작용한다.즉, 흑인이 가시광·근적외광을 흡수하고, 금 나노 입자가 가시광을 흡수하고, 고에너지 상태가 된 전자(여기 전자)가, 티탄산란탄으로 이동하여, 양성자(수소 원자핵=양자)를 환원한다.이로써 태양광으로부터의 광대역 파장광을 이용하는 것이 가능해지고, 물로부터 고효율로 수소를 생성시키는 데 성공했다.세계 최초의 성과가 되었다.

이번 연구성과는 수소를 기본으로 하는 에너지사회(수소사회)의 근간이 되는 태양광에 의한 수소제조의 실현으로 이어지고 동시에 환경문제 해결에 크게 기여할 것으로 기대된다.

논문 정보:【Angewandte Chemie International Edition】Au/La2Ti2O7 Nanostructures Sensitized with Black Phosphorus for Plasmon-Enhanced Photocatalytic Hydrogen Production in Visible and Near-Infrared Light