研究内容


現在進めている研究テーマ

1. 二酸化炭素の光還元
光エネルギーと生物工学的手法を用いた二酸化炭素を原料とした水中での低炭素燃料生成プロセスの開発を目的とした研究を進めています.具体的には色素分子と二酸化炭素固定化能を持つ生体触媒とを複合化し,可視光エネルギーにより水中において二酸化炭素を原料としてメタノール,ギ酸等低炭素燃料が合成可能な反応系を構築しています.また生体触媒を活性化させる人工補酵素の設計と合成も進めています.
2. 二酸化炭素を原料とした光有機合成
二酸化炭素を一酸化炭素,ギ酸,ホルムアルデヒド,メタノールに光還元するものが主流であり、炭素数1の二酸化炭素を還元していくため炭素数1の分子が生成することになります.これに対して天然の光合成では,太陽光エネルギーにより作り出された還元力を使って二酸化炭素を還元,炭素数を拡張し,最終的には炭素数6のグルコースを生成することができています.私たちは、二酸化炭素を原料とし,炭素-炭素結合生成を可能とする色素分子と生体触媒とで構成される新たな人工光合成系の構築に成功しています.
3. 水素エネルギー製造
酵素によるセルロースなどのバイオマスの分解反応、色素分子と水素発生触媒とを組み合わせることで,可視光エネルギーを利用してバイオマスからの水素生産反応系の構築に成功しています.
4. pH指示薬と発光色素を複合化した光学二酸化炭素センサー
pH指示薬が二酸化炭素によって変色する性質に着目し,さまざまなpH指示薬を固定化したポリマー膜をベースとした二酸化炭素センサーを開発しています。一例としてα-ナフトールフタレインを用いたセンサーが,もっとも二酸化炭素を感度良く検出することを見出しています.二酸化炭素のモニター等環境測定への応用が期待されています。