再生可能エネルギーである太陽光エネルギーを安定的に貯蔵でき，かつ運搬も容易な化学エネルギー（化学物質）に変換する人工光合成の研究は，人類が直面する環境・エネルギー問題を解決するためのキーテクノロジーになると期待されています。北海道大学電子科学研究所の三澤弘明教授・上野貢生准教授の研究グループは，首都大学東京の井上晴夫特任教授，北海道大学大学院理学研究院の村越 敬教授と共同で光アンテナ機能を有する金属を担持した酸化物半導体基板を用い，従来の人工光合成では利用することができなかった650〜850nm の可視・近赤外光も利用可能な人工光合成の開発に成功しました。さらに，基板の表面と裏面に異なる金属を配置する極めて単純なシステムにより水を光分解し，それぞれの面から水素と酸素を分離して取り出すことに成功し，従来とは異なる方法論で水素の分離が可能であることを示しました。
本研究成果は、2014年7月2日にドイツ科学誌Angewandte Chemie International Edition にオンライン掲載されました。
| 研究論文名 | Plasmon-assisted water splitting using two sides of the same SrTiO3 single-crystal substrate: Conversion of visible light to chemical energy（チタン酸ストロンチウム基板の両面からそれぞれ水素と酸素を発生させるプラズモン水分解システム：可視光照射による化学エネルギーへの変換） |
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| 著者 | 鐘 玉磬1，上野 貢生1，森 有子1，石 旭1，押切 友也1，村越 敬2，井上 晴夫3，三澤 弘明1 （1北海道大学電子科学研究所，2北海道大学大学院理学研究院，3首都大学東京大学院都市環境科学研究科） |
| 公表雑誌 | Angewandte Chemie International Edition （ドイツ化学会） |
| 公表日 | web掲載 ドイツ時間2014年7月2日（水），冊子掲載 近日中 |
所属・職・氏名：北海道大学電子科学研究所 教授 三澤 弘明（みさわ ひろあき）
TEL：011-706-9358 FAX：011-706-9359 E-mail：misawa@es.hokudai.ac.jp
http://www.hokudai.ac.jp/news/140709_pr_es.pdf
0.05wt%のニオブをドープ（添加）したチタン酸ストロンチウム単結晶基板の表面に波長630nm 付近にプラズモン共鳴を示す金ナノ粒子を形成させ，基板の裏面に水素発生の助触媒として白金板をIn-Ga合金によるオーミック接触を介して固定した。反応セルの中央に作製した基板を設置して2つの反応槽に分け，水素と酸素発生をそれぞれの反応槽で分離して行うことに成功した。
水素発生側のpHを1，酸素発生側のpHを13に設定して水の光分解を行い，水素・酸素発生量を光の照射時間に対してプロットした。照射波長は550nm～650nmで，照射強度は0.7W/cm2である。水素および酸素の発生量は照射時間に対して線型的な応答を示し，水素および酸素の発生量の比率は2:1となったことから，化学量論的に水の光分解が誘起されることが明らかになった。
