研究成果：繊維状鉛系配位高分子を光触媒として二酸化炭素―ギ酸変換の世界最高性能を実現（C02前田、A03石割、C03田中ら）

Fibrous Pb(II)-Based Coordination Polymer Operable as a Photocatalyst and Electrocatalyst for High-Rate, Selective CO2-to-Formate Conversion

Chomponoot Suppaso, Ryosuke Nakazato, Shoko Nakahata, Yoshinobu Kamakura, Fumitaka Ishiwari, Akinori Saeki, Daisuke Tanaka, Kazuhide Kamiya,* Kazuhiko Maeda*

可視光エネルギーを用いてCO2を変換する光触媒として、希少・貴金属を含まず、高効率で駆動する固体光触媒が求められています。我々はこれまでに鉛系の配位高分子KGF-9が、99%以上の選択率でCO2をギ酸へと変換できる光触媒となることを見出していましたが、その反応量子収率には課題がありました。
本研究では、マイクロ波を援用した新たな合成法を適用することでKGF-9光触媒の高性能化に成功し、従来の約10倍の反応量子収率（25% at 400 nm）を達成しました。この数値は、可視光でCO2をギ酸へと変換する光触媒の中で世界最高値となっています。さらには、KGF-9を導電性基盤上に固定して電極とすることで、300 mA cm-2級の高い電流密度で安定的にCO2をギ酸へと変換できることも見出しました。本成果は、Adv. Funct. Mater.誌にオンライン掲載されました。

Adv. Funct. Mater. 2024, in press.
論文: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202417223