[发明专利]光化学反应装置

权利要求书

1.光化学反应装置，其特征在于，具备：

层叠体，其具有氧化水而生成氧和质子的氧化催化剂层、还原二氧化碳而生成碳化合物的还原催化剂层、及在所述氧化催化剂层和所述还原催化剂层之间形成的、通过光能进行电荷分离的半导体层，和

使离子在所述氧化催化剂层侧和所述还原催化剂层侧之间转移的离子转移路径。

2.权利要求1所述的光化学反应装置，其特征在于，还具备电解槽，所述电解槽的内部含有所述层叠体，具有通过所述层叠体分离的所述氧化催化剂层侧配置的氧化反应用电解槽和所述还原反应用电极侧配置的还原反应用电解槽。

3.权利要求2所述的光化学反应装置，其特征在于，所述离子转移路径为贯通所述层叠体的开口部。

4.权利要求3所述的光化学反应装置，其特征在于，所述层叠体中的所述开口部的面积率为40％以下。

5.权利要求2所述的光化学反应装置，其特征在于，所述离子转移路径含有离子交换膜。

6.权利要求2所述的光化学反应装置，其特征在于，所述离子转移路径为与所述电解槽连接的电解槽流路。

7.权利要求2所述的光化学反应装置，其特征在于，所述层叠体还具有基板，所述基板支撑所述氧化催化剂层、所述还原催化剂层和所述半导体层，分离所述氧化反应用电解槽和所述还原反应用电解槽，由离子交换膜构成。

8.权利要求2所述的光化学反应装置，其特征在于，所述还原反应用电解槽含有二氧化碳吸收剂。

9.权利要求8所述的光化学反应装置，其特征在于，所述二氧化碳吸收剂具有胺结构或离子液体。

10.权利要求2所述的光化学反应装置，其特征在于，还具备使离子在所述电解槽和所述离子转移路径中循环的循环机构。

11.权利要求1所述的光化学反应装置，其特征在于，所述碳化合物为一氧化碳、甲酸、甲醇和/或甲烷。

12.权利要求1所述的光化学反应装置，其特征在于，所述半导体层的开路电压大于所述氧化催化剂层中产生的氧化反应的标准氧化还原电位与所述还原催化剂层中产生的还原反应的标准氧化还原电位的差。

13.光化学反应装置，其特征在于，还具备：

层叠体，其具有氧化水而生成氧和质子的氧化催化剂层、还原二氧化碳而生成碳化合物的还原催化剂层、及在所述氧化催化剂层和所述还原催化剂层之间形成的、通过光能进行电荷分离的半导体层，

使离子在所述氧化催化剂层侧和所述还原催化剂层侧之间转移的离子转移路径、及

作为管状配管的电解槽，其内部含有所述层叠体，具有通过所述层叠体分离的所述氧化催化剂层侧配置的氧化反应用电解槽和所述还原反应用电极侧配置的还原反应用电解槽。

14.权利要求13所述的光化学反应装置，其特征在于，所述层叠体为平板状。

15.权利要求13所述的光化学反应装置，其特征在于，所述层叠体内包于所述电解槽中，为将所述氧化催化剂层和所述还原层的一方设为外侧、另一方设为内侧的管状。

16.一种光化学反应装置，其特征在于，具备：

层叠体，其具有氧化水而生成氧和质子的氧化催化剂层、还原二氧化碳而生成碳化合物的还原催化剂层、及在所述氧化催化剂层和所述还原催化剂层之间形成的、通过光能进行电荷分离的半导体层，和

使离子在所述氧化催化剂层侧和所述还原催化剂层侧之间转移并贯通所述层叠体的通孔。

17.权利要求16所述的光化学反应装置，其特征在于，所述通孔的圆当量直径为1μm以下。

18.权利要求16所述的光化学反应装置，其特征在于，所述多个通孔的周期宽度为3μm以下。

19.权利要求16所述的光化学反应装置，其特征在于，所述通孔为圆当量直径从光的入射面侧向其背面侧减小的锥形。

20.权利要求16所述的光化学反应装置，其特征在于，在所述通孔的内面上形成由电介质构成的保护层。