太陽光や風力などの再生可能エネルギーが注目されて久しいですが、長期間のエネルギー保存には不向きです。そこで検討されているのが、水を電気分解して、燃料となる水素を生産しようという研究です。水素は運ぶこともできるため、遠くはなれた場所で使うこともできます。
植物は、太陽光に含まれる可視光を用いて、二酸化炭素から糖類を作り出しています。これが光合成です。つまり太陽光による燃料生産は、人工光合成と言えます。その際に欠かせないのが、化学反応の速度を速める働きをする物質「触媒」です。特に光エネルギーを吸収したときにこの働きをしめすものを「光触媒」と呼びます。
私たちは、物質のもつ特徴をいかした材料設計によって電極触媒や光触媒の高性能化を目指しています。人工光合成によって、再生可能エネルギーを用いた燃料や化学品が生産できるようになれば、カーボンニュートラル（脱炭素化）の実現も夢ではありません。
Renewable energies have been attracting attention, but they are not suitable for long-term energy storage. To overcome this, research is being conducted on water electrolysis to produce hydrogen fuel. Hydrogen is also an energy carrier, which can be used in different places.
In photosynthesis, green plants use the visible light in sunlight to produce sugars from carbon dioxide. Similarly, fuel production using solar energy can be considered artificial photosynthesis. Here, a "catalyst" is dispensable to accelerate the chemical reaction rate. In particular, the one that works under light illumination is called a photocatalyst.
We aim to improve the performance of electrocatalysts and photocatalysts by designing materials based on their characteristics. If artificial photosynthesis enables the production of fuels and chemicals from renewable energies, net-zero CO_{2} emission could be realized.
- 光触媒・光電極・電極触媒などを用いた分子変換反応プロセスの開発
- 再生可能エネルギーを用いた燃料や化学品（水素や過酸化水素など）の製造
- メタンや二酸化炭素などの炭素資源の有用化学品への変換
- 新たな着眼点や手法による光触媒・光電極・電極触媒などの機能性材料の開発
- 種々の分光法や計算科学を駆使した物質特性や表面反応機構の学術的理解
- Catalytic process using photocatalyst, photoelectrode, and electrocatalyst.
- Production of fuels and chemicals (H_{2} and H_{2}O_{2}) using renewable energy
- Conversion of carbon resources (CH_{4} and CO_{2}) to useful chemicals
- Development of functional materials (photocatalysts, photoelectrodes, and electrodes)
- Academic research on materials and surface chemistry using spectroscopies and computational calculation
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