【触媒科学】人工光合成の実現に向けた酸素発生触媒の開発に成功　植物の光合成を超える反応速度を示した初めての例

1 ：もろ禿HINE! ★＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 12:27:51.19 ID:CAP_USER.net

【プレスリリース】人工光合成の実現に向けた酸素発生触媒の開発に成功 - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/43342


【ポイント】

•人工光合成の実現には、水を分解して酸素を発生する反応効率を高める必要がある。

•植物の光合成にヒントを得て、高効率で酸素を発生する鉄の触媒分子の開発に成功した。

•人工光合成技術の実現に向けた大きな一歩で、エネルギーや環境問題の解決に貢献する。


JST 戦略的創造研究推進事業の一環として、自然科学研究機構 分子科学研究所(総合研究大学院大学 構造分子科学専攻)の正岡 重行　准教授、近藤 美欧　助教、
総合研究大学院大学の岡村 将也　博士課程大学院生らの研究グループは、植物の光合成よりも高い効率で水から酸素を発生する鉄錯体注1)(酸素発生触媒)の開発に成功しました。

持続可能なエネルギー循環システムの構築に向けて、太陽光のエネルギーを貯蔵可能な化学エネルギーへと変換する人工光合成注2)技術が高い関心を集めています。
実現の障害となっていたのは、水の分解による酸素発生反応注3)の効率の低さです。
水に光を当てるだけでは、酸素は発生しないため、水の分解を手助けして酸素を効率よく発生させる触媒の開発が大きな課題でした。

本研究グループは、植物の光合成で酸素発生触媒の役割を持つたんぱく質複合体の中に存在する錯体の構造に注目し、その機能を人工的に模倣して、
鉄イオンと有機分子を組み合わせた鉄錯体を新たな触媒分子としてデザインしました。
この鉄錯体は触媒として高い酸素発生速度と高い耐久性を示し、植物の光合成よりも良好な触媒性能を持つことが分かりました。

本研究で見いだした独自の触媒分子デザイン戦略は、人工光合成のような物質変換反応で、重要な触媒の開発に新たな指針を与えうるものです。
今後、触媒分子をさらに最適化し、エネルギー・環境問題の解決を導く人工光合成技術の開発に貢献すると期待されます。

本研究成果は、自然科学研究機構 分子科学研究所、総合研究大学院大学、熊本大学、福岡大学、佐賀大学との共同研究で行われたもので、
2016年2月10日(英国時間)に英国科学誌「Nature」のオンライン速報版で公開されます。


（以下略）

2 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 12:29:52.57 ID:L3aW9YGO.net

CO2分解しなきゃ根本的に解決しない

3 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 12:33:18.43 ID:F1ZgjbxF.net

>>2
お前は何で短絡的なんだ？

4 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 12:47:40.55 ID:SDByiolS.net

宇宙開発で役立ちそうだな

5 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 12:52:25.74 ID:KrEjEJ6X.net

言っとくけど酸素は毒だから

要はバランス

6 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 12:52:46.45 ID:dDgbLWCG.net

居住環境で循環するシステムを構築できれば有用だろうけど
水から酸素を分解するだけなら液体酸素の方が効率的じゃね？

7 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 12:55:04.38 ID:EuyDW0vN.net

>水を分解して酸素を発生する…

水素はどこに行くんだ？

8 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 13:10:10.39 ID:GNJv+dHx.net

>>7
その場で燃やせば

9 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 13:10:33.90 ID:/mE6g6DL.net

電気自動車の燃料でも、内燃機関でも。

10 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 13:14:48.27 ID:O9GeJSDS.net

>>2
木を植えるほうが速いか

11 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 13:25:53.28 ID:qWZHDB3Q.net

二酸化炭素吸収が求められるんだけど、、、

12 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 13:26:59.80 ID:86noSRFI.net

木植えろよ

13 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 13:27:44.01 ID:CxPpPs5u.net

>>8
酸素を消費して水に戻るだけだろ、バカタレが!
上記でも書いてるやつがいるが二酸化炭素から炭素を取り出して酸素を放出するような触媒じゃなきゃ意味がない

14 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 13:46:00.32 ID:Ls6FJF7T.net

太陽光で水分解して水素と酸素にできるのがすごいんでしょこれ
極論だけど太陽光があればでエネルギー源が無限にできるってわけだし

15 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 13:54:44.18 ID:0LZTBIEu.net

しかし植物の光合成のメカニズムの解明がこんなに難しいのはなぜなのかなあ。
とても不思議ですねえ。

16 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 14:14:51.73 ID:RZWKEgRt.net

水を分解して酸素を得ながら
二酸化炭素のカーボンを食物として固定しないと意味ないやん

17 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 14:32:14.25 ID:dDgbLWCG.net

この触媒を海面や沿岸に設置したら
海水の酸素濃度が増えて動物プランクトンが増えるとか、は？

18 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 14:47:28.60 ID:aDvt7sl+.net

岡山大の研究は息してるの?

19 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 14:50:56.99 ID:HhzQdJYG.net

>>7
メタンとかベンゼンになって体を構成する
酸素はウンコ
動物は植物のウンコ食べて生きてる

20 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 15:51:24.77 ID:BWFfJTW+.net

光合成とは言わんだろこれは

21 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 15:56:26.30 ID:ocOGDQZU.net

二酸化炭素と水を混ぜて、酸素と炭化水素をつくる。

簡単そうにみえて、出来たらノーベル賞もの

22 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 16:05:15.04 ID:Vj83oViC.net

水素は人間が使えばいいじゃない

23 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 16:05:29.97 ID:C+jdQC80.net

熊本大学
福岡大学　　　←仲間外れ
佐賀大学

24 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 16:22:53.83 ID:JLCb0ClG.net

水素生成出来るなら二酸化炭素と反応させれば分解出来るよ
そのまま使ったほうがいいかもしれないけど

25 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 16:39:24.07 ID:dDgbLWCG.net

酸素と水素が生成できるって言ってるのか？

26 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 17:05:56.06 ID:ksAp8XFQ.net

>>20
プロセスの一部だろアホ
しかも重要なパートだ

27 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 17:18:59.81 ID:qWZHDB3Q.net

二酸化炭素が関係してくる前段の反応なわけね、、、

28 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 18:05:35.50 ID:dotXuIri.net

>>2
その1ステップでは？
知らんけど

29 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 18:13:31.87 ID:szgY0R7t.net

・
　　　　ただの光合成じゃねーか。　
・

30 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 18:13:31.94 ID:Wzk1PODF.net

実用化はいつになるのか…

31 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 18:36:24.88 ID:Hw66DlIT.net

>>27
みたいだね。
ここで生まれた水素を利用して、さらに二酸化炭素から酸素とと炭化水素を取り出すところまでが全体像みたい。

32 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 19:03:03.36 ID:gDz5LPFL.net

>>19
その動物のウンコを植物がまた肥料として使ってるわけで…

33 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 19:37:49.59 ID:K1Y8BOkf.net

あっあっあっシドニア♪

みんな、安全帯の準備はいいか？

ところで、「光」ってフラフープ回している人に見えるね

34 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 19:44:39.37 ID:fMQsiO4B.net

明反応はいいんだよ
暗反応のトロさをどうにかしろよ

35 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 19:52:01.97 ID:0EUbIQSN.net

これで二酸化炭素の増加抑制もコントロールできるようになるのか

36 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 20:18:24.97 ID:EkH9aKj+.net

メタンとかアルコールまで進めばいいなあ

37 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 20:30:37.17 ID:qWZHDB3Q.net

以前、水素の貯蔵でギ酸を使い、高圧の水素を発生させるというのがあったが、
二酸化炭素と光合成等を使って水素供給のサイクルを作ろうとしているように窺える。

http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2012/pr20120319/pr20120319.html

38 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 20:37:16.76 ID:wmO640Vt.net

重力波のことより　こっちの方が有益そう

アカデミズムに上手にセールスしてね

39 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 21:38:15.24 ID:r/yqNRTH.net

>>2
これは高校の生物で習う話になるなあｗｗｗｗｗ
問題集によっては、生物基礎のほうでも習う

光合成で発生する酸素は、直接的には水由来なのだ

40 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/12(金) 21:53:03.17 ID:5TVKvtRB.net

植物の光合成でも、最初に水から水素が生成するんだよ

41 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/13(土) 08:10:26.67 ID:tOXEojQl.net

>>14
すごいことだけど光合成ってはいってないこの文だと、太陽光発電で水を電気分解してるようにしか見えない

42 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/13(土) 08:34:53.83 ID:kCDr2AYE.net

チラコイドで水の分解、ここでATPもある程度は生成(電子伝達系がある)

43 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/13(土) 08:53:11.74 ID:PId2qmaG.net

人工光合成って、素晴らしい技術に思えるけど、
本物の光合成のエネルギー交換率って、低いんでしょ？

最新の太陽電池を使って水を電気分解してできた
水素と二酸化炭素を使って炭水化物を合成したほうが、
効率が良かったりするのでは？

44 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/13(土) 08:59:41.21 ID:Vp8/tPxH.net

確かに、電気化学反応でもいいじゃないか。
光で反応させる必要はあるんですかい。
木や草を模倣する必要はあるのだろうか？工場でいいじゃないか。

45 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/13(土) 09:20:42.87 ID:iHU7haKc.net

植物だと自身の成長根や茎の非食用部位にもエネルギー使うからな
人工ならそこらを省ける

46 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/13(土) 09:55:42.59 ID:2PZZ9GWk.net

温暖化対策として、とにかく効率的な炭素固定を
目指せ。　それを備蓄し、燃料や食品や樹脂の合成に
使う。　

47 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/13(土) 12:34:45.00 ID:kD4GYlqX.net

燃料を製造するのが最終的な目的なんでしょ？
電気使って水素や酸素を発生させていたら元が取れない。

48 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/13(土) 12:47:31.69 ID:mQ2TtKMw.net

.

底辺大学の　　地　球　温　暖　化　詐　欺　　ですなvwvwvw

.

49 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/13(土) 13:18:46.47 ID:oZaZKftd.net

植物ってＣＯ２から酸素じゃなかった？
なんで水でやってんの？

50 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/13(土) 13:29:05.21 ID:GPUNQrSW.net

>>49
植物を完全に模倣する必要はないから。CO2から酸素引き剥がすのは大変。

51 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/13(土) 15:19:37.12 ID:OS9ed1eu.net

>人工光合成の実現には、水を分解して酸素を発生する反応効率を高める必要がある。

植物の体内でならともかく工業的にやるには、光による発電部分と水の電気分解部分を分離した
ほうが圧倒的に有利だよな

52 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/14(日) 02:46:33.23 ID:HAwIGhLc.net

【ひろき】上田泰己6【カッシーナ】©2ch.net

1 ：名無しゲノムのクローンさん 転載ダメ©2ch.net：2015/12/18(金) 20:50:27.69
学生時代に理研CDBのチームリーダーに抜擢。若くして東大医学部教授。
ブレゲの時計を愛用し、カッシーナのソファーに座り、
惜しくも今年のノーベル賞を逃した、みんなのプリンス上田泰己について語ろう
http://wc2014.2ch.net/test/read.cgi/life/1450439427/

53 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/14(日) 21:29:56.96 ID:hesjES17.net

藤の木育てろや

54 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2016/02/15(月) 23:31:39.54 ID:mwY90AlA.net

363 名前:名無しゲノムのクローンさん :2014/04/25(金) 18:10:53.36
上田さんは附設はじまって以来の伝説の秀才で、
まちがっても前期理三に落ちたりはしない。
まれに見る高潔の士であり、
研究費で1000万近いカッシーナの高級家具を買ったりは（以下略）。
追っかけもいるほどモテモテで、美人の奥さんも高給を（以下略）。
みんなボクちゃんを嫉妬してるのね。