人工光合成　二酸化炭素の還元

出版：株式会社ネオテクノロジー　出版年月：2021年10月

人工光合成　二酸化炭素の還元

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ネオテクノロジー「人工光合成　二酸化炭素の還元」は最新の国内公開特許情報から、人工光合成の第一段階である、二酸化炭素の還元反応に注目したネオテクノロジーのパテントガイドブッシリーズのレポートです。

植物は太陽光を利用して、二酸化炭素と水から有機化合物の一種である糖と酸素を、いとも簡単に生成しています。その仕組みは、２段階の光反応（二酸化炭素の還元反応、水の酸化分解）を巧みに利用するものです。この光合成を人工的に行おうとする研究が古くから進められていますが、実際には実現していません。一方で、地球温暖化の見地から、温暖化ガスの原因である二酸化炭素を減少させるべく、二酸化炭素を有効成分に変換する試みが行われています。

このパテントガイドブックでは、最新の国内公開特許情報から、人工光合成の第一段階である、二酸化炭素の還元反応に注目しました。人工光合成の二酸化炭素の還元反応は、大きくは、電気化学的反応と化学的反応に分けられ、電気化学的反応では、電源として光電変換素子等の光を利用するものと、光を利用しない一般の電源を利用するものとに分けられます。さらには、光電変換素子等と還元電極が一体化されているものと、電源が別途設置されるものとに分けられます。

酸化還元反応に、光をどう使うか、もしくは使わないか（電源をどうするか）、あるいは、全く別の触媒化学的な方法を選択するか、様々な工夫が検討されています。最新の人工光合成の酸化還元反応の最先端の全体像の俯瞰にご活用ください。

なお、このパテントガイドブックでは、人工光合成であっても、酸化電極側、水の分解等に関連するものは含んでいません。本書の姉妹編として「人工光合成　水の酸化分解」の発刊を予定しています。

目次

• 光電変換還元電極
• 独立還元電極（光起電力を利用）
• 独立還元電極（光起電力を利用しない）
• 電気化学的還元触媒
• 化学的還元触媒（光利用あり）
• 化学的還元触媒（光利用なし）
• その他