1: 2016/02/12(金) 12:27:51.19 ID:CAP_USER.net
【プレスリリース】人工光合成の実現に向けた酸素発生触媒の開発に成功 - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/43342


【ポイント】

•人工光合成の実現には、水を分解して酸素を発生する反応効率を高める必要がある。

•植物の光合成にヒントを得て、高効率で酸素を発生する鉄の触媒分子の開発に成功した。

•人工光合成技術の実現に向けた大きな一歩で、エネルギーや環境問題の解決に貢献する。


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。

続きはソースで

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引用元: 【触媒科学】人工光合成の実現に向けた酸素発生触媒の開発に成功 植物の光合成を超える反応速度を示した初めての例

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2: 2016/02/12(金) 12:29:52.57 ID:L3aW9YGO.net
CO2分解しなきゃ根本的に解決しない

10: 2016/02/12(金) 13:14:48.27 ID:O9GeJSDS.net
>>2
木を植えるほうが速いか

39: 2016/02/12(金) 21:38:15.24 ID:r/yqNRTH.net
>>2
これは高校の生物で習う話になるなあwwwww
問題集によっては、生物基礎のほうでも習う

光合成で発生する酸素は、直接的には水由来なのだ

4: 2016/02/12(金) 12:47:40.55 ID:SDByiolS.net
宇宙開発で役立ちそうだな

5: 2016/02/12(金) 12:52:25.74 ID:KrEjEJ6X.net
言っとくけど酸素は毒だから

要はバランス

6: 2016/02/12(金) 12:52:46.45 ID:dDgbLWCG.net
居住環境で循環するシステムを構築できれば有用だろうけど
水から酸素を分解するだけなら液体酸素の方が効率的じゃね?

7: 2016/02/12(金) 12:55:04.38 ID:EuyDW0vN.net
>水を分解して酸素を発生する…

水素はどこに行くんだ?

8: 2016/02/12(金) 13:10:10.39 ID:GNJv+dHx.net
>>7
その場で燃やせば

13: 2016/02/12(金) 13:27:44.01 ID:CxPpPs5u.net
>>8
酸素を消費して水に戻るだけだろ、バカタレが!
上記でも書いてるやつがいるが二酸化炭素から炭素を取り出して酸素を放出するような触媒じゃなきゃ意味がない

9: 2016/02/12(金) 13:10:33.90 ID:/mE6g6DL.net
電気自動車の燃料でも、内燃機関でも。

14: 2016/02/12(金) 13:46:00.32 ID:Ls6FJF7T.net
太陽光で水分解して水素と酸素にできるのがすごいんでしょこれ
極論だけど太陽光があればでエネルギー源が無限にできるってわけだし

41: 2016/02/13(土) 08:10:26.67 ID:tOXEojQl.net
>>14
すごいことだけど光合成ってはいってないこの文だと、太陽光発電で水を電気分解してるようにしか見えない

15: 2016/02/12(金) 13:54:44.18 ID:0LZTBIEu.net
しかし植物の光合成のメカニズムの解明がこんなに難しいのはなぜなのかなあ。
とても不思議ですねえ。

16: 2016/02/12(金) 14:14:51.73 ID:RZWKEgRt.net
水を分解して酸素を得ながら
二酸化炭素のカーボンを食物として固定しないと意味ないやん

17: 2016/02/12(金) 14:32:14.25 ID:dDgbLWCG.net
この触媒を海面や沿岸に設置したら
海水の酸素濃度が増えて動物プランクトンが増えるとか、は?

20: 2016/02/12(金) 15:51:24.77 ID:BWFfJTW+.net
光合成とは言わんだろこれは

26: 2016/02/12(金) 17:05:56.06 ID:ksAp8XFQ.net
>>20
プロセスの一部だろアホ
しかも重要なパートだ

21: 2016/02/12(金) 15:56:26.30 ID:ocOGDQZU.net
二酸化炭素と水を混ぜて、酸素と炭化水素をつくる。

簡単そうにみえて、出来たらノーベル賞もの

22: 2016/02/12(金) 16:05:15.04 ID:Vj83oViC.net
水素は人間が使えばいいじゃない

24: 2016/02/12(金) 16:22:53.83 ID:JLCb0ClG.net
水素生成出来るなら二酸化炭素と反応させれば分解出来るよ
そのまま使ったほうがいいかもしれないけど

27: 2016/02/12(金) 17:18:59.81 ID:qWZHDB3Q.net
二酸化炭素が関係してくる前段の反応なわけね、、、

31: 2016/02/12(金) 18:36:24.88 ID:Hw66DlIT.net
>>27
みたいだね。
ここで生まれた水素を利用して、さらに二酸化炭素から酸素とと炭化水素を取り出すところまでが全体像みたい。

30: 2016/02/12(金) 18:13:31.94 ID:Wzk1PODF.net
実用化はいつになるのか…

34: 2016/02/12(金) 19:44:39.37 ID:fMQsiO4B.net
明反応はいいんだよ
暗反応のトロさをどうにかしろよ

36: 2016/02/12(金) 20:18:24.97 ID:EkH9aKj+.net
メタンとかアルコールまで進めばいいなあ

38: 2016/02/12(金) 20:37:16.76 ID:wmO640Vt.net
重力波のことより こっちの方が有益そう

アカデミズムに上手にセールスしてね

40: 2016/02/12(金) 21:53:03.17 ID:5TVKvtRB.net
植物の光合成でも、最初に水から水素が生成するんだよ

43: 2016/02/13(土) 08:53:11.74 ID:PId2qmaG.net
人工光合成って、素晴らしい技術に思えるけど、
本物の光合成のエネルギー交換率って、低いんでしょ?

最新の太陽電池を使って水を電気分解してできた
水素と二酸化炭素を使って炭水化物を合成したほうが、
効率が良かったりするのでは?

44: 2016/02/13(土) 08:59:41.21 ID:Vp8/tPxH.net
確かに、電気化学反応でもいいじゃないか。
光で反応させる必要はあるんですかい。
木や草を模倣する必要はあるのだろうか?工場でいいじゃないか。

51: 2016/02/13(土) 15:19:37.12 ID:OS9ed1eu.net
>人工光合成の実現には、水を分解して酸素を発生する反応効率を高める必要がある。

植物の体内でならともかく工業的にやるには、光による発電部分と水の電気分解部分を分離した
ほうが圧倒的に有利だよな

35: 2016/02/12(金) 19:52:01.97 ID:0EUbIQSN.net
これで二酸化炭素の増加抑制もコントロールできるようになるのか