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人工光合成の実現に向けた酸素発生触媒の開発に成功分子科学研究所,総合研究大学院大学 研究グループ

 科学技術振興機構戦略的創造研究推進事業の一環として,分子科学研究所,総合研究大学院大学の研究グループは,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(酸素発生触媒)の開発に成功したと発表した。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技術の実現には,水の分解による酸素発生反応の効率の低いことが障害となっていた。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あった。この度,同グループは,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たところ,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判明した。今回の触媒分子デザイン戦略により,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となるため,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ている。

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