日本三菱電機與東京科學大學成功開發出適用於「人工光合作用」的光觸媒面板,可利用太陽能將二氧化碳轉換為有用物質。研究團隊在玻璃平板上形成氧化鈦層,再覆蓋能吸收可見光的有機半導體「碳氮化物層」,構成雙層結構。以可見光照射後,證實可由二氧化碳合成出蟻酸,且因光觸媒為平面結構,能降低蟻酸的回收成本。
研究團隊使用的光觸媒由三部分組成:①吸收可見光並產生電子的「聚合物狀碳氮化物微粉末」;②接收激發狀態(Excitation)的電子並將二氧化碳轉換為蟻酸之「釕錯合物」;③將碳氮化物固定於玻璃平板的基質「氧化鈦」。既有方法是將釕錯合物吸附於碳氮化物微粉末,並分散於反應溶液中,再以可見光合成蟻酸。新開發的面板可省去光觸媒分散及過濾步驟,回收將更為容易。
經實驗確認,將光觸媒面板浸入反應溶液並以波長400奈米的可見光照射,可達85%的蟻酸生成選擇率,與既有方法(80%)相當。今後研究團隊將進一步提升電子利用效率,以提高由光能轉換蟻酸的效率。