　また、反応機構を検討したところ、材料間（MoO₃-PP）の反応においてPPの分解時にα-MoO₃の還元も進み、反応過程でPPはカーボンに変換されて複合構造になることが示唆された。この複合粒子は、紫外－近赤外域（200－2000nm）で高い光吸収能を持つ。太陽光のエネルギー分布（AM1.5）と比べると、この複合材料はほぼ100％の光領域をカバーできる。

開発した複合材料の光吸収特性［クリックで拡大］出所：名古屋工業大学

　試作した光熱変換触媒担持シートを水面に浮かべ、光を照射すると、急速に温度が上がり、水面付近が局所的に高温になった。優れた水蒸発速度（3.29kg m^－2 h^－1）に加え、約90％のエネルギー変換効率と長期安定性が示された。

（a）試作した触媒担持シートの外観、（b）光熱変換応答性、（c）水蒸発挙動［クリックで拡大］出所：名古屋工業大学

　複合構造を形成したことで、光エネルギーを化学反応に変換する光触媒機能も同時に発現した。この光触媒機能の酸化分解促進により、可視光や近赤外の照射でアゾ色素系汚染物質（メチルオレンジ）を短時間で分解、除去できた。また、電子構造評価や光触媒反応機構の特定結果から、MoOx相の構成組成（HxMoO_3－y/MoO₂）の制御が性能の最大化に寄与することも分かった。さらに、光を照射しなくても、汚染物質や重金属類を高効率で除去できる。

（a）光触媒反応過程での色変化（左）、構造別汚染物質除去性能（中）、推定されたMoOxの電子構造（右）。（b）汚染物質分解性能（暗室下）、（c）金属イオン吸着除去性能［クリックで拡大］出所：名古屋工業大学

　開発した複合触媒は、光駆動による急速水蒸発（光熱変換）と水質汚染物質分解（光触媒）機能、有害イオン－分子吸着および除去機能を有する。太陽光を利用できなくても安定的な性能が見込めるため、飲料水の安定供給に向けた技術開発への寄与が期待される。酸化物やプラスチックの種類を問わず広く適用できるほか、海水や雨水、工業廃水など広範な水浄化用途で活用できる可能性もある。

　今後、多機能性を決める化学構造や制約環境因子を解析するとともに、大型試作システムの構築と屋外検証を進め、次世代触媒による淡水化技術の実装化を探求する。

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