クロロフィル誘導体によるナノ結晶酸化チタン薄膜の可視光増感を利用した光駆動グルコース-酸素型生物燃料電池

概要

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光エネルギーによって駆動する新しいタイプの生物燃料電池の開発を目的として，クロロフィル誘導体によるナノ結晶酸化チタン薄膜の可視光増感を利用した光駆動グルコース-酸素型生物燃料電池に関する研究を行った。具体的には，クロロフィル誘導体である亜鉛クロリンを吸着させた酸化チタン薄膜SnO2ガラス電極を作用極に，白金をコートしたSnO2ガラス電極を対極に用いた電池である。グルコース，グルコース脱水素酵素，NAD+および塩化カリウムを含む溶液を電解溶液とした。構築した電池に100 mW·cm−2，A.M. 1.5の条件で光照射し，電流-電圧特性を調べたところ，短絡電流および開放電圧はそれぞれ6.8 μA·cm−2および444 mVであった。また，構築した電池の単色光照射時の作用スペクトルを測定した結果，400および780 nmに光電流値の極大が存在した。特に，酸化チタン薄膜上で会合体を形成している亜鉛クロリンの光増感作用を利用することで，可視光だけでなく近赤外領域の光源を利用できることが示唆された。以上のことから，亜鉛クロリンの光増感作用を利用することにより光で駆動するグルコース-酸素型生物燃料電池の構築に成功した。
社団法人石油学会の論文
2004-09-01