物質・材料研究機構，豊富・安価・低毒性の水分解光触媒物質を発見

物質・材料研究機構環境再生材料ユニット・主幹研究員の阿部英樹氏と主任研究員の澤直人氏らの研究グループは，太陽光をエネルギー源として水から水素燃料を生成することができる新しい光触媒物質（Sn₃O₄）を発見した。

水分解光触媒物質としてはTiO₂が代表的なものだが，この物質では紫外線を吸収して水を分解し，水素燃料を生成することができる。しかし，太陽光エネルギーの半分以上を占める可視光を吸収することができないため，実際の太陽光エネルギー変換において利用することが困難だった。

一方で，可視光を吸収して水を分解することができる新しい光触媒材料の開発が国内外で進められているものの，原稿の材料の多くは高価なタンタルなどのレアメタルや毒性の高い鉛を高濃度に含んでいるため，コストや環境対応性の面で課題を抱えている。

今回研究グループは，理論科学と実験科学の連携により，2価のスズイオン（Sn²⁺）を含む酸化物が可視光下での水分解光触媒反応に対して好ましい電子構造を持つ可能性があるという理論予測に基づき物質探索を行なったところ，2価のスズイオン（Sn²⁺）と4価のスズイオン（Sn⁴⁺）からなるSn₃O₄（Sn^2＋₂Sn^4＋O₄）を見つけた。その結果，この物質はTiO₂が全く活性を示さない可視光照射下で，水分解反応を促進して水素を発生することが分かったという。