(57)【要約】【課題】外部装置を必要とせずに水の酸化還元反応を効率的に誘起させることが可能な水素発生装置を提供すること。【解決手段】この水素発生装置１は、光触媒材料を含む基板９と、基板９の一方の面９ａに沿って複数領域に分離して配置された金属体１１と、基板９の一方の面９ａと反対側の他方の面９ｂに配置された水素発生触媒１３とを備える。このような水素発生装置１により、金属体１１の微細構造によって決まるプラズモン共鳴の波長域において水の光電気分解が効率よく行われると同時に、水素発生触媒１３によっても水の還元反応が効率的に行われる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒材料を含む基板と、
前記基板の一方の面に沿って複数領域に分離して配置された金属体と、
前記基板の前記一方の面と反対側の他方の面に配置された水素発生触媒と、
を備えることを特徴とする水素発生装置。
【請求項２】
前記基板を前記金属体と前記水素発生触媒とともに収容し、前記基板の両面に接触させた状態で水溶液を保持可能な容器をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１記載の水素発生装置。
【請求項３】
前記光触媒材料は、チタン酸ストロンチウム、或いは酸化チタンである、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の水素発生装置。
【請求項４】
前記金属体は、金を含む、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水素発生装置。
【請求項５】
前記水素発生触媒は、白金を含む、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の水素発生装置。
【請求項６】
光触媒材料を含む基板と、前記基板の一方の面に沿って複数領域に分離して配置された金属体と、前記基板の前記一の面と反対側の他方の面に配置された水素発生触媒とを備える水素発生装置を用意し、
前記基板の両面に水溶液を接触させて保持し、
前記基板の前記一の面に向けて光を照射する、
ことを特徴とする水素発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素発生装置及び水素発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球規模で環境問題およびエネルギー問題が顕在化されつつあり、光触媒および太陽電池などの光エネルギー変換系の構築に関する研究が注目されている。その中でも、水素や過酸化水素などの貯蔵可能な化学エネルギーが現在注目されている。このような光エネルギーを化学エネルギーに変換する人工光合成系においては、半導体を用いた光触媒が数多く研究されており、効率を高めるために可視光の変換効率の高い光触媒の研究が盛んに行われてきている（例えば、下記特許文献１，２参照）。
【０００３】
また、下記特許文献３には、酸化チタンを含む半導体基板の表面の中央部に金属微細構造体が配列され、その半導体基板の裏面の全面に導電層が形成され、半導体基板を収容する容器内の金属微細構造体の配置領域が電解質溶液によって満たされた構造の光電変換装置が開示されている。このような光電変換装置によれば、可視光及び近赤外光照射に基づいてプラズモン共鳴波長において光電流が観測される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５６９０１号公報
【特許文献２】特開２００６−３０２６９５号公報
【特許文献３】国際公開２０１１／０２７８３０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１，２記載の従来の光触媒を用いて水の酸化還元反応を発生させる場合には、過電圧が発生し可視光の効率の良いエネルギー変換が困難な傾向にあった。一方、上記特許文献３記載の光電変換装置によれば、可視光及び近赤外光照射に応じて水の酸化還元反応を誘起させて酸素や過酸化水素を発生させることが可能ではあるが、その場合には光電変換装置に電気化学測定装置を接続して外部から電圧を印加する必要がある。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、外部装置を必要とせずに水の酸化還元反応を効率的に誘起させることが可能な水素発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の水素発生装置は、光触媒材料を含む基板と、基板の一方の面に沿って複数領域に分離して配置された金属体と、基板の一方の面と反対側の他方の面に配置された水素発生触媒と、を備える。
【０００８】
このような水素発生装置によれば、基板の両面に水を接触させた状態で金属体が配置された基板上の一方の面に光を照射することにより、基板の一方の面において水を酸化させて酸素を発生させるとともに、基板の他方の面において水を還元させて水素を発生させることができる。この場合、金属体の微細構造によって決まるプラズモン共鳴の波長域において水の光電気分解が効率よく行われると同時に、水素発生触媒によっても水の還元反応が効率的に行われる。これにより、外部装置による電圧の印加を必要とせずに水の酸化還元反応を効率的に発生させることができる。
【０００９】
基板を金属体と水素発生触媒とともに収容し、基板の両面に接触させた状態で水溶液を保持可能な容器をさらに備える、ことが好ましい。このような容器を備えれば、水溶液を基板の両面に容易に接触させることができ、水の酸化還元反応をより効率的に発生させることができる。
【００１０】
また、光触媒材料は、チタン酸ストロンチウム、或いは酸化チタンであってもよい。この場合、プラズモン共鳴吸収によって励起させた電子を電子伝導帯に効率的に遷移させることができ、水の酸化還元反応をより活性化させることができる。
【００１１】
また、金属体は、金を含むものでもよい。この場合、基板の金属体が配置された面において光に対するプラズモン共鳴吸収性を高めることができる。その結果、水の酸化還元反応をより効率的に発生させることができる。
【００１２】
さらに、水素発生触媒は、白金を含むものでもよい。このような水素発生触媒を備えれば、基板の水素発生触媒が配置された面において水の還元反応を活発化することができ、外部装置による電圧の印加を必要とせずに水の酸化還元反応を効率的に発生させることができる。
【００１３】
本発明の水素発生方法は、光触媒材料を含む基板と、基板の一方の面に沿って複数領域に分離して配置された金属体と、基板の一の面と反対側の他方の面に配置された水素発生触媒とを備える水素発生装置を用意し、基板の両面に水溶液を接触させて保持し、基板の一方の面に向けて光を照射することを特徴としている。
【００１４】
このような水素発生方法によれば、基板の両面に水を接触させた状態で金属体が配置された基板上の一方の面に光を照射することにより、基板の一方の面において水を酸化させて酸素を発生させるとともに、基板の他方の面において水を還元させて水素を発生させることができる。この場合、金属体の微細構造によって決まるプラズモン共鳴の波長域において水の光電気分解が効率よく行われると同時に、水素発生触媒によっても水の還元反応が効率的に行われる。これにより、外部装置による電圧の印加を必要とせずに水の酸化還元反応を効率的に発生させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、外部装置を必要とせずに水の酸化還元反応を効率的に誘起させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の好適な一実施形態に係る水素発生装置１の側面図である。
【図２】図１の光触媒５の構造を示す断面図である。
【図３】図２の光触媒５の表面の電子顕微鏡写真を示す図である。
【図４】図３に示す金属体のサイズ分布を示すグラフである。
【図５】図１の水素発生装置１における光Ｌの照射時間に対する水素生成量の関係を示すグラフである。である。
【図６】図１の水素発生装置１における光Ｌの照射時間に対する水素及び酸素の生成量の関係を示すグラフである。
【図７】図２の光触媒５の表面５ａにおける入射光Ｌの波長に対する吸光特性を示すグラフである。
【図８】図１の水素発生装置１において入射光Ｌの波長範囲を様々変更した場合の光Ｌの照射時間に対する水素生成量の関係を示すグラフである。
【図９】図１の水素発生装置１に照射する入射光Ｌの強度の波長特性を示すグラフである。
【図１０】図１の水素発生装置１において入射光Ｌの照射時間に対する水素及び酸素の生成量の関係を示すグラフである。
【図１１】図１の水素発生装置１において水溶液７ａのｐｈに対する水素及び酸素の生成率の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る水素発生装置及び水素発生方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図面は説明用のために作成されたものであり、説明の対象部位を特に強調するように描かれている。そのため、図面における各部材の寸法比率は、必ずしも実際のものとは一致しない。
【００１８】
図１は、本発明の好適な一実施形態に係る水素発生装置１の側面図である。この水素発生装置１は、様々な波長の入射光を捕集して、その光を局在化させて増幅させることが可能な光アンテナとしての機能を有する金属微細構造と光触媒とを組み合わせて利用することにより、広範囲の波長領域の光エネルギーを水の酸化還元反応によって化学エネルギーに変換する光電気化学セルである。
【００１９】
同図に示すように、水素発生装置１は、略円柱状の密閉容器３と、密閉容器３の内部に収容された光触媒５とにより構成されている。密閉容器３は、その内部中央に隔壁３ｃを有し、隔壁３ｃを隔てた一方の底面３ａ側に水溶液７ａを保持し、隔壁３ｃを隔てた他方の底面３ｂ側に水溶液７ｂを保持する。そして、光触媒５は、その両面５ａ，５ｂを密閉容器３の円形状の底面３ａ，３ｂにそれぞれ対向させるように、密閉容器３内の隔壁３ｃの中央部に固定されている。これにより、光触媒５は、その一方の面５ａを水溶液７ａに浸され（接触され）、また、その他方の面５ｂを水溶液７ｂに浸された（接触された）状態で密閉容器３内に保持されることになる。密閉容器３は、その底面３ａの中央に窓部３ｄが設けられ、外部から照射された可視光領域或いは近赤外光領域の波長を含む入射光Ｌを、窓部３ｄを透過させることにより光触媒５の一方の面５ａに向けて入射させることが可能に構成されている。さらに、密閉容器３の側面の底面３ａ側には排気口３ｅが設けられ、水溶液７ａ内での酸化反応によって発生した酸素を外部に取り出し可能にされ、密閉容器３の側面の底面３ｂ側には排気口３ｆが設けられ、水溶液７ｂ内での還元反応によって発生した水素を外部に取り出し可能にされている。
【００２０】
図２は、光触媒５の詳細構造を示す断面図、図３は、図１の光触媒５の表面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像を示す図、図４は、図３に示す金属体のサイズの分布を示すグラフである。
【００２１】
光触媒５は、図２に示すように、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）或いは酸化チタン（ＴｉＯ２）等の光触媒材料を含む基板９と、基板９の表面９ａ上に沿って複数領域に分離して配列された複数の金属体１１と、基板９の表面９ａの反対側の裏面９ｂ上に沿って分離して配置された水素発生触媒１３を含んでいる。この基板９の表面９ａが光触媒５の面５ａに対応し、基板９の裏面９ｂが光触媒５の面５ｂに対応する。
【００２２】
基板９は、例えば、０．０１ｗｔ％でニオブがドープされたチタン酸ストロンチウム基板、或いはアナターゼ型酸化チタン基板であり、可視光の照射に対して水素及び酸素生成に関して活性な光触媒材料によって構成される。この基板９のサイズは例えば10mm×10mmである。そして、その基板９の表面９ａ上には複数の金属体１１が複数領域に分離して点在するように配置されている（図３）。図４に示すように、金属体１１は、その径が10nm〜100nmの範囲であり、平均径が例えば52nmの略円形状の金属膜である。
【００２３】
このような基板９上の金属体１１は、次にようにして形成される。すなわち、基板９の表面９ａにスパッタリングにより金属体１１を３ｎｍの厚さで成膜し、その後、基板９の表面９ａを窒素雰囲気下の８００°Ｃの温度で所定時間（例えば、１時間）アニール処理を施して、複数領域に分離された金属体１１を形成する。このような処理により、基板９の表面９ａ上で金属原子は温度上昇に伴って拡散し、表面拡散長の範囲内で粒径サイズが膜厚に対応してある程度制御された略円形状のアイランドが形成される。
【００２４】
なお、金属体１１の材料としては金（Ａｕ）が好適に用いられる。これは、金属体１１が基板９表面を拡散しやすくアイランドが容易に形成されるためである。また、スパッタリングした金属体１１をアニール処理することは、アイランド構造を容易に作成できる点で好適である。ここで、金属体１１の材料としては、金以外にも、サイズや形状により様々な波長の入射光に対してプラズモン共鳴吸収性を有する金属材料であってもよい。このような金属材料としては、銀、銅、白金、アルミニウム及びこれらの合金等の金属材料が挙げられる。プラズモン共鳴吸収性とは、入射光と共鳴してその光を局在化して電場を増強させ、いわゆる局在表面プラズモンと言われる現象を引き起こす性質である。金属体１１の材料としてこのような金属材料を使用することで、光触媒５の表面５ａにおける可視光領域及び近赤外光領域における応答波長を、金属体１１のサイズ及び形状によって制御することができる。
【００２５】
さらに、基板９の裏面９ｂには水素発生触媒１３が分離して配置されている。この水素発生触媒１３の材料としては、水素発生の過電圧を大幅に下げる働きを有する助触媒である白金（Ｐｔ）が好適に用いられる。この水素発生触媒１３は、白金をスパッタリングすることにより例えば平均径0.8nmで複数に分離されて裏面９ｂ上に形成される。
【００２６】
上記構成の水素発生装置１には、水溶液７ｂとして、濃度０．１Ｍ、ｐｈ１．０の塩酸（ＨＣｌ）溶液が収容され、水溶液７ａとして、濃度０．１Ｍ、ｐｈ１３．０の水酸化カリウム（ＫＯＨ）溶液が収容される。或いは、水溶液７ｂとして硫酸溶液又は硝酸溶液、水溶液７ａとして水酸化ナトリウム溶液を使用してもよい。
【００２７】
次に、上述した構成の水素発生装置１を用いた水素発生方法について詳述する。まず、水素発生装置１を用意し、密閉容器３内に水溶液７ａ，７ｂを注入することによって、光触媒５の面５ａ，５ｂそれぞれに水溶液７ａ，７ｂを接触させた状態で密閉容器３内に水溶液７ａ，７ｂを保持させる。そして、密閉容器３の窓部３ｄから光触媒５の面５ａに向けて可視光領域或いは近赤外領域の波長を含む光Ｌを入射させる。
【００２８】
その結果、光触媒５の面５ａ（基板９の表面９ａ）において金属体１１によるプラズモン増強により金の電子が励起され基板９の光触媒材料の電子伝導帯に移動させられ、その電子により光触媒５の面５ｂ（基板９の裏面９ｂ）において水溶液７ｂ中の水の還元反応が引き起こされる。この水の還元反応は、下記化学式；
２ｅ−＋２Ｈ＋→Ｈ２
で表されるような反応であり、このような反応により水溶液７ｂ中の光触媒５の面５ｂ近傍で水素が生成され、排気口３ｆから排出される。
【００２９】
また、同時に、電子の移動により光触媒５の面５ａ側にホールが生成され、そのホールが基板９の光触媒材料の表面準位にトラップされる。そして、そのホールにより水溶液７ａ中の水酸化物イオンの酸化反応が引き起こされる。この水の酸化反応は、下記化学式；
４ｈ＋＋４ＯＨ−→Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ
で表されるような反応であり、このような反応により水溶液中７ａの光触媒５の面５ａ近傍で酸素が生成され、排気口３ｅから排出される。
【００３０】
以上説明した水素発生装置１及びそれを用いた水素発生方法によれば、光触媒５の両面５ａ，５ｂのそれぞれに水溶液７ａ，７ｂを接触させた状態で金属体１１が配置された光触媒５の表面５ａに光を照射することにより、光触媒５の表面５ａにおいて水溶液７ａを酸化させて酸素を発生させるとともに、光触媒５の裏面５ｂにおいて水溶液７ｂを還元させて水素を発生させることができる。この場合、金属体１１の微細構造によって決まるプラズモン共鳴の波長域において水の光電気分解が効率よく行われると同時に、水素発生触媒１３によっても水の還元反応が効率的に行われる。これにより、外部装置による電圧の印加を必要とせずに、太陽光等の可視光成分或いは近赤外光成分を含む光の照射だけで、水の酸化還元反応を効率的に発生させることができる。さらに、太陽エネルギーの波長帯域にプラズモン共鳴波長が一致するように金属体１１の構造を制御すれば、太陽エネルギーを効率的に化学エネルギーに変換することができ、反応中心波長が680nm程度である植物の光合成にも劣らないシステムの構築が可能である。
【００３１】
また、水素発生装置１は、光触媒５の両面５ａ，５ｂのそれぞれに接触させた状態で水溶液７ａ，７ｂを保持可能な密閉容器３を備えるので、水溶液７ａ，７ｂにおける酸化還元反応をより効率的に発生させることができる。
【００３２】
また、水素発生装置１では、基板９の材料としてチタン酸ストロンチウム或いは酸化チタンが用いられているので、プラズモン共鳴吸収によって励起させた電子を電子伝導帯に効率的に遷移させることができ、水溶液７ａ，７ｂにおける酸化還元反応をより活性化させることができる。また、光触媒５に形成された金属体１１は金を材料としているので、基板９の面９ａにおいて光に対するプラズモン共鳴吸収性を高めることができる。その結果、水溶液７ａ，７ｂにおける酸化還元反応をより効率的に発生させることができる。さらに、水素発生触媒１３は白金によって形成されているので、基板９の面９ｂにおいて水溶液７ｂの還元反応を活発化することができ、外部装置による電圧の印加を必要とせずに水溶液７ａ，７ｂの酸化還元反応を効率的に発生させることができる。
【００３３】
以下、本実施形態にかかる水素発生装置１の特性測定結果を示す。
【００３４】
まず、図５は、光Ｌの照射時間に対する水素生成量の関係を示すグラフである。このとき、基板９としてニオブドープチタン酸ストロンチウム基板を使用し、金からなる金属体１１を８００°Ｃで１時間アニール処理を施すことにより形成し、白金からなる水素発生触媒１３をそれぞれ３０秒、４０秒、５０秒、６０秒の間スパッタリングすることにより生成した複数種類の光触媒５を用意した。さらに、金属体１１を含まない光触媒（ｗ／ｏ  Ａｕ）、及び水素発生触媒１３を含まない光触媒（ｗ／ｏ  Ｐｔ）も用意した。これらの複数種類の光触媒を収容した水素発生装置１に対して、キセノンランプを用いて波長450nm〜850nmの可視光領域及び近赤外光領域を含む光Ｌを照射し、発生した水素量を比較した。この結果から、水素発生量は４０秒ほど白金をスパッタリングしたものが最も多く、以下、５０秒スパッタリングしたもの、３０秒スパッタリングしたもの、６０秒スパッタリングしたものの順に水素発生量が多かった。さらに、それぞれの光触媒５を使用したものにおいては、照射時間と水素発生量の関係はほぼ比例関係であった。一方、水素発生触媒１３を含まない光触媒に関しては、それを含む光触媒５に比較して水素発生量が低下し、金属体１１を含まない光触媒に関しては、他の光触媒に比較して極端に水素発生量が低下することが分かった。このことからも、金属体１１及び水素発生触媒１３の組み合わせが水の酸化還元反応を効果的に活性化させていることが分かった。さらに、水素発生触媒１３の構成も水の酸化還元反応に影響していることも分かった。
【００３５】
また、図６は、光Ｌの照射時間に対する水素及び酸素の生成量の関係を示すグラフである。このとき、基板９としてニオブドープチタン酸ストロンチウム基板を使用し、金からなる金属体１１を８００°Ｃで１時間アニール処理を施すことにより形成し、白金からなる水素発生触媒１３を４０秒の間膜厚0.8nmでスパッタリングすることにより生成した一種類の光触媒５を用意した。この光触媒５を収容した水素発生装置１に対して、キセノンランプを用いて波長450nm〜850nmの可視光領域及び近赤外光領域を含む光Ｌを照射し、発生した水素量及び酸素量を測定した。この結果から、水素発生量と酸素発生量の関係は、全ての照射時間において化学量論比である２：１に近いことが分かった。これにより、水素発生装置１で引き起こされる反応は化学量論的にも水の酸化還元反応であることが明らかにされた。
【００３６】
また、図７は、光触媒５の表面５ａにおける入射光Ｌの波長に対する吸光特性を示すグラフであり、図８は、入射光Ｌの波長範囲を様々変更した場合の光Ｌの照射時間に対する水素生成量の関係を示すグラフである。このとき、基板９としてニオブドープチタン酸ストロンチウム基板を使用し、金からなる金属体１１を８００°Ｃで１時間アニール処理を施すことにより形成し、白金からなる水素発生触媒１３を４０秒の間膜厚0.8nmでスパッタリングすることにより生成した一種類の光触媒５を用意した。このように、光触媒５の表面５ａの吸光特性（すなわち、プラズモン共鳴スペクトル）が波長ピーク約610ｎｍであり波長450nm〜950nmの範囲で分布している場合において、波長範囲450-850nm、550-850nm、650-850nm、及び750-850nmの入射光Ｌをそれぞれ水素発生装置１に照射し、それに応じて発生した水素生成量を測定した。この結果より、照射時間に関わらず入射光Ｌの波長範囲が広がるにしたがって、水素の発生量が増加することが分かった。また、それぞれの水素発生量の測定結果の差分から、入射光Ｌの波長範囲450-550nm（Δλ１）、波長範囲550-650nm（Δλ２）、波長範囲650-750nm（Δλ３）、及び波長範囲750nm-850nm（Δλ４）の光成分に対する水素生成量Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を評価した（図８）。また、図７には、評価されたそれぞれの水素生成量Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を棒グラフであわせて示した。その結果、波長範囲Δλ１、Δλ２、Δλ３、Δλ４における水素生成量Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、それぞれ、基本的には、光触媒５の吸光特性（プラズモン共鳴スペクトル）の該当波長範囲Δλ１、Δλ２、Δλ３、Δλ４の積分値に対応していることが判明した。このことから、光触媒５による水分解による水素の生成が、可視光の吸収によって誘起されていることが証明された。
【００３７】
さらに、図６及び図８の測定結果において使用した光触媒５と同一構成の光触媒５を対象にして、照射する入射光Ｌの波長帯域を変更して測定を行った。図９には、照射する入射光Ｌの強度の波長特性を示すグラフであり、実線に入射光Ｌの波長特性を、点線に光触媒５の表面５ａにおける入射光Ｌの波長に対する吸光特性（すなわち、プラズモン共鳴スペクトル）を、それぞれ示している。図９に示すように、入射光Ｌとしては、波長範囲550-650nm、中心波長600nm、照射強度0.7W/cm2の光を照射した。
【００３８】
上記の測定条件において、まず、照射時間と水素及び酸素の発生量との関係を測定した。図１０は、入射光Ｌの照射時間に対する水素及び酸素の生成量の関係を示すグラフである。この結果から、図６に示した測定結果と同様に、水素発生量と酸素発生量の関係は、全ての照射時間において化学量論比である２：１に近いことが分かった。これにより、照射光の波長を狭帯域化した場合でも、水素発生装置１で引き起こされる反応は化学量論的にも水の酸化還元反応であることが明らかにされた。
【００３９】
次に、光触媒５の裏面５ｂ側の水溶液７ｂをｐｈ１．０で固定した状態で、表面５ａ側の水溶液７ａのｐｈを１３．０〜１０．０の範囲で変化させた場合の水素及び酸素の生成率（時間当たりの生成量）を測定した（図１１）。その結果、水溶液７ａのｐｈが上昇するほど（強アルカリ性であるほど）水素及び酸素の生成率は急激に上昇することが明らかにされた。
【００４０】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、水素発生装置１には窓部３ｄが設けられて、窓部３ｄを介して入射光を光触媒５の表面５ａに入射させるように構成されているが、それに加えて密閉容器３の窓部４ｄの反対側に（例えば、底面３ｂに）さらに窓部を設けて、光触媒５ｂの裏面５ｂに外部から光を入射可能に構成されていてもよい。このような構造によれば、外部から紫外光を光触媒５ｂの裏面５ｂに入射することにより、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム等を含む基板９を励起させて水素を発生させることが可能になり、表面５ａに可視光或いは近赤外光、裏面５ｂに紫外光を同時入射させればより効率的に水素を発生させることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１…水素発生装置、３…密閉容器、５…光触媒、５ａ…表面、５ｂ…裏面、７ａ，７ｂ…水溶液、９…基板、９ａ…表面、９ｂ…裏面、１１…金属体、１３…水素発生触媒、Ｌ…光。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図３】
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