韓国の浦項工科大学校（POSTECH）の研究者が、太陽光と水のみを用いて硝酸イオンを窒素に変換する、世界初の光触媒材料を開発した。10月11日に発表した。この研究の成果は英国王立化学会（Royal Society of Chemistry：RSC）が発行するジャーナル Energy & Environmental Science に掲載、RSCの科学雑誌 Chemistry World でも取り上げられた。

肥料や排水に含まれる窒素化合物が河川や湖に流入すると、藻類やバクテリアの異常発生（ブルーム）を引き起こし、水質汚染の原因となる。この現象の有効な予防策として、硝酸イオンを無害な二窒素（dinitrogen）に変換して水中の無機窒素残留物を除去する脱窒（denitrification）システムが研究されている。

従来の脱窒プロセスは大量のエネルギーを必要とし、水素ガス、メタノール、ギ酸等の還元剤を用いる。太陽光を利用する試みはなされていたものの、その大半は還元剤を使用していた。

そこでPOSTECHの環境科学・工学科のチェ・ウォンヨン（Choi Wonyong）教授とイ・シンビ（Lee Shinbi）博士候補らは、未解決の課題であった、水を還元剤として用いる方法の開発に取り組んだ。

研究チームは、二酸化チタン（TiO2)、二元金属（bimetallic）（Cu-Pd）ナノ粒子、酸化グラフェン（rGO）で構成される光触媒を合成した。この光触媒ではさまざまな構成要素の相乗作用により、その場で水分解から水素ガス（H2）が生成され、硝酸イオン（NO3-）から窒素（N2）への還元に用いられる。この触媒を用いたところ、化学還元剤を一切用いずに、濃度600ppmの硝酸イオンを100%近い還元率で還元することに成功した。

この研究は韓国研究財団（NRF）の助成を受けて実施された。

サイエンスポータルアジアパシフィック編集部