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□ポイント■
〇紫外線を吸収する酸化鉄系材料を開発
〇安全性に懸念が残る現ＵＶ防止剤の代替品に
〇空気清浄機等の光触媒への応用も視野
国立研究開発法人物質・材料研究機構、北海道大学、広島大学で構成する研究チームは、紫外線（ＵＶ）を吸収する無色の二核鉄イオン（図の紫色の球、不安定）を多孔質シリカ（二酸化ケイ素）で安定化させた酸化鉄系材料を開発した。この研究成果は、今後性能を高めることで、安全性に懸念が残る酸化チタン（化粧品や日焼け止めクリームのＵＶ防止材）の代替品として期待できる。
酸化チタンは白色顔料やＵＶ防止材（主に反射させ無害化する散乱材）、光触媒などとして、化粧品や日用品、食品、医薬品、建材等の分野で幅広く利用されているが、２０２０年にＥＵによって発がん分類区分に指定されたのを皮切りに、フランスでは食品利用が禁止されるなど、利用・製造が制限されつつある。
国内では使用は制限されていないが、現在の酸化チタンへの依存度と市場規模を鑑みると、酸化チタン代替材料の開発は重要な社会課題といえる。
水を配位した二核鉄イオンは、赤色顔料等として食品にも利用されている酸化鉄とは異なり、ＵＶを吸収することで酸化チタン以上の光触媒作用を示すが、合成も難しく、また不安定であることが知られている。二核鉄イオンは酵素やタンパク質中には遍在するため、その安定化には古くから興味が持たれていたが、生成物の安全性や安定性には課題が残っていた。
今回、研究チームは、同イオンを多核化・酸化鉄への結晶化が制限される微細構造の多孔質シリカ粉末（白色）内部に埋め込むことで、安定化させることに成功した。こうして得られた白色のＵＶ吸収材は、有害な光触媒作用が低減され、この粉末を用いた日焼け止めクリームは、現行の酸化チタンに匹敵する性能と安定性を示した。
今回、酸化チタンよりも安全な物質で白色のＵＶ防止材（吸収し無害化する吸収材）を合成できる指針が得られ、今後、化粧品や日焼け止めクリームへの応用が期待できる。また、安定化に用いる多孔質シリカの微細構造によっては、鉄二核イオンの高い光触媒作用を維持させることも可能なため、研究チームでは、空気清浄機等の光触媒への応用を目指すこととしている。
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