太陽光と水と酸素でH₂O₂を合成大阪大学　研究グループ

　大阪大学の研究グループは，太陽光照射下，水と酸素（O₂）を原料とする非常に高いH₂O₂合成活性を示す新規光触媒として，レゾルシノール－ホルムアルデヒド（RF）光触媒樹脂を開発したと発表した。
　過酸化水素（H₂O₂）は漂白剤や消毒剤として重要な化学物質であるほか，酸化剤や還元剤として燃料電池発電の燃料にも利用できるため，近年は再生可能エネルギーの貯蔵・輸送を担うエネルギーキャリアとしても注目されている。従来のH₂O₂合成は，H₂とO₂を多段階で反応させるエネルギー多消費型のプロセスにより行われている。これに対して光触媒反応では，太陽光エネルギーにより水と酸素ガス（O₂）からH₂O₂を製造する（H₂O ＋1 /2 O₂→H₂O₂）ことが原理的には可能であり， 省エネルギープロセスとして期待されている。しかし，通常の光触媒では，水の四電子酸化（2H₂O→O₂＋4H^＋＋4e^–）と，O₂の選択的な二電子還元（O₂＋2H^＋＋2e^–→H₂O₂）を進めることは難しく，新しい光触媒の開発が求められていた。
　同グループでは，塗料や接着剤として用いられる汎用の合成高分子，レゾルシノール－ホルムアルデヒド（RF）樹脂に着目した。RF樹脂は，本来，絶縁体であるため，これまで半導体光触媒の候補として考えられたことはなかった。同グループは，高温水熱法で合成する独自の方法により調製したRF樹脂粉末が半導体光触媒として働くことを見出した。この“常識はずれ”な発見により合成したRF光触媒樹脂は，これまでに報告された粉末光触媒による太陽エネルギー変換反応としては最大の効率でH₂O₂を合成することができる。開発した光触媒樹脂は1 μm程度の球状粒子であり，取り扱いも容易なため，様々な加工により社会実装が期待できる。また，今回の光触媒設計を応用することで，さらに高活性なH₂O₂合成触媒が創製できると期待される。