シンクロトロン放射に基づくX線吸収分光法：フォトカタリシスにおける基本と応用

要旨 フォトカタリシスは、太陽エネルギーを利用してクリーンエネルギー実現と環境ガバナンスに寄与する最も有望なグリーン技術の一つです。高性能フォトカタリストの合理的設計は困難な課題であり、これは主にその構造‐活性関係および複雑なフォトカタリティック反応メカニズムに関する深い洞察に依存します。シンクロトロン放射に基づくX線吸収分光法（XAS）は、フォトカタリストの重要な特性評価手法であり、原子レベルでの元素特異的な幾何学的および電子的構造情報を提供します。この基盤に基づいて、時間分解XAS技術はフォトカタリシス反応内の電子的および幾何学的構造の進化をリアルタイムで調査する能力により、光化学反応のメカニズム理解に大きな影響を与えています。本レビューでは、XASの基本とフォトカタリシスにおける応用に焦点を当てます。XASから得られる詳細な応用は、以下の側面を通じて説明されます：1）フォトカタリストの局所構造の特定；2）フォトカタリシス中のin situ構造および化学状態の進化の解明；3）光励起プロセスの明らかにする。我々は、XAS手法が高効率フォトカタリストの合理的設計をどのように導けるかについての深い理解を提供します。最後に、XASの体系的な要約と関連の重要性が行われ、研究の展望が提案されます。