水素発生(人工光合成)

水素発生(人工光合成)[hydrogen production(artificial photosynthesis)] †

　 光合成プロセスでは，まず光エネルギー変換反応において，クロロフィルが太陽光(可視光)を吸収し，その吸収したエネルギーで水を酸化分解し，酸素を発生させるとともに，電子を取り出し、これによりNADP+を還元してNADPHを生じる。次いで、炭素同化系において生じたNADPHが二酸化炭素の還元に利用される．この2つの反応を含めて光合成反応と呼ぶが，光合成の本質的な反応は光エネルギーを利用した水の分解反応であり，この本質的な反応を人工的に行う反応を人工光合成反応と呼んでいる．したがって人工光合成反応としては，光触媒(酸化物半導体光触媒やクロロフィルに似た構造をもつ金属錯体光触媒など)を用いて水を水素と酸素に分解する反応が代表的な反応であるが，その他に二酸化炭素と水から光触媒により二酸化炭素還元生成物を得る反応や，窒素と水から光触媒により窒素の還元固定化合物を合成するような反応もさすことがある．いずれの反応もエネルギー蓄積型反応である．反応例を下表に示す．

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