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異素材の効率的複合化による新しい人工光合成材料を開発 〜生体分子を用いた白金ナノ粒子の高分散担持と水素発生に成功〜

2017/03/15


Image by Mopic/Shutterstock

筑波大学数理物質系 山本 洋平准教授らの研究グループは、デュースブルグ−エッセン大学(ドイツ)と共同で、機能性ペプチドを用いた酸化グラフェン表面への白金ナノ粒子の高分散な担持と、光照射による色素分解および水素発生に成功しました。

太陽光をエネルギー源として利用する人工光合成は、今日の環境・エネルギー問題の解決の解決に向けたキーテクノロジーとして注目されています。本研究チームは、生体分子の一つであるペプチドを用いて、広い光捕集特性をもつ酸化グラフェンの表面に、触媒効果や水素発生能をもつ白金ナノ粒子を効率的かつ高分散に固定化する手法を開発しました。これにより作製した複合体に紫外光を照射することで、高い色素退色効果が発現することを見出し、さらに可視光による水素発生を確認しました。

図 (a, b) 白金ナノ粒子/ペプチドβシート/酸化グラフェン複合体の透過型電子顕微鏡写真。白金ナノ粒子の酸化グラフェン表面への高分散かつ均質な担持を実現している。(b)内のグラフは、白金ナノ粒子の粒径分布。(c, d) 白金ナノ粒子/酸化グラフェン複合体の透過型電子顕微鏡写真。ペプチドが存在しない条件では、白金ナノ粒子は不均一に凝集してしまう。

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