人工光合成の実現に向けた酸素発生触媒の開発に成功

001 2016/02/16(火) 22:04:31 ID:0BJ9tW1SWM

JST 戦略的創造研究推進事業の一環として、自然科学研究機構分子科学研究所(総合研究大学院大学構造分子科学専攻)の正岡重行　准教授、近藤美欧　助教、総合研究大学院
大学の岡村将也　博士課程大学院生らの研究グループは、植物の光合成よりも高い効率で水から酸素を発生する鉄錯体注1)(酸素発生触媒)の開発に成功しました。

持続可能なエネルギー循環システムの構築に向けて、太陽光のエネルギーを貯蔵可能な化学エネルギーへと変換する人工光合成注2)技術が高い関心を集めています。実現の障害
となっていたのは、水の分解による酸素発生反応注3)の効率の低さです。水に光を当てるだけでは、酸素は発生しないため、水の分解を手助けして酸素を効率よく発生させる触
媒の開発が大きな課題でした。

本研究グループは、植物の光合成で酸素発生触媒の役割を持つたんぱく質複合体の中に存在する錯体の構造に注目し、その機能を人工的に模倣して、鉄イオンと有機分子を組み
合わせた鉄錯体を新たな触媒分子としてデザインしました。この鉄錯体は触媒として高い酸素発生速度と高い耐久性を示し、植物の光合成よりも良好な触媒性能を持つことが分
かりました。

本研究で見いだした独自の触媒分子デザイン戦略は、人工光合成のような物質変換反応で、重要な触媒の開発に新たな指針を与えうるものです。今後、触媒分子をさらに最適化し、
エネルギー・環境問題の解決を導く人工光合成技術の開発に貢献すると期待されます。

本研究成果は、自然科学研究機構分子科学研究所、総合研究大学院大学、熊本大学、福岡大学、佐賀大学との共同研究で行われたもので、2016年2月10日(英国時間)に英国科学誌
「Nature」のオンライン速報版で公開されます。
https://research-er.jp/articles/view/4334...