收集通道502之外的反应槽501的贮存容量的100%，优选满足50 %?90 %，更优选满足70 %?90 %。在反应溶液506中含浸氧化反应部503、电源元件511、及还原反应部505的层叠体。在氧化反应部503的表面进行H20的氧化反应，在还原反应部505的表面进行C02的还原反应。
[0168]另外，反应溶液506只要是不使氧化反应部503、电源元件511、还原反应部505、及薄膜504溶解或腐蚀等、不使它们从本质上变化的含有胺分子的溶液即可。作为这种溶液，可列举例如:乙醇胺、咪唑或吡啶等的胺水溶液。胺可以为伯胺、仲胺或叔胺的任一种。作为伯胺，可列举:甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺或己胺等。胺的烃也可以被醇、或卤素等取代。作为胺的烃被取代的胺，可列举例如:甲醇胺、乙醇胺、或氯甲基胺等。另外，可以在胺中存在不饱和键。这些烃在仲胺及叔胺中也同样。作为仲胺，可列举:二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、二丁基胺、二戊基胺、二己基胺、二甲醇胺、二乙醇胺、或二丙醇胺等。被取代的烃也可以不同。这在叔胺中也同样。例如，作为烃不同的胺，可列举甲基乙基胺或甲基丙基胺等。作为叔胺，可列举:三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺、三丁基胺、三己基胺、三甲醇胺、三乙醇胺、三丙醇胺、三丁醇胺、三丙醇胺、三己醇胺、甲基二乙基胺、或甲基二丙基胺等。在该反应溶液506中含有引起被胺分子吸收的还原反应的C02。
[0169]在该反应溶液506中含有引起氧化反应的H20，另外，含有引起被胺分子吸收的还原反应的C02。另外，本例中，分别在氧化反应部503及还原反应部505的表面引起氧化反应及还原反应。因此，为了在氧化反应部503和还原反应部505之间进行电子或空穴的交换，优选将其间进行电连接。因此，可以根据需要在反应溶液506添加氧化还原对(即，氧化还原剂)。氧化还原对例如为Fe3+/Fe2+、103_/1_等。
[0170]氧化反应部503具有与第3实施方式中的氧化反应部303同样的构成。S卩，氧化反应部503通过光能而被激发，由进行电荷分离的氧化反应半导体光催化剂和促进氧化反应的氧化反应助催化剂构成。
[0171]还原反应部505具有与第3实施方式中的还原反应部305同样的构成。S卩，还原反应部505通过光能而被激发，由进行电荷分离的还原反应半导体光催化剂和促进还原反应的还原反应助催化剂构成。
[0172]氧化反应部503和还原反应部505经由电源元件511进行电连接。由此，可以在氧化反应部503和还原反应部505之间进行电子或空穴的交换。
[0173]电源元件(半导体元件)511配置在氧化反应部503和还原反应部505之间，分别连接而形成。换句话说，在电源元件511的第1面上形成氧化反应部503，在与第1面对向的第2面上形成还原反应部505。S卩，在氧化反应部503、电源元件511、及还原反应部505形成层叠体。由此，电源元件511在与氧化反应部503的界面及与还原反应部505的界面分别与氧化反应部503及还原反应部505直接电连接。电源元件511通过光能在材料内部进行电荷分离，例如为pin接合、非晶娃太阳能电池、多接合型太阳能电池、单晶娃太阳能电池、多晶硅太阳能电池、染料敏化太阳能电池、或有机薄膜太阳能电池等。
[0174]电源元件511因在氧化反应部503及还原反应部505中所生成的最正标准光激发空穴水平和最负标准光激发电子水平之差而顺利地不同时引起h20的氧化反应及0)2的还原反应时，作为辅助电源设置。在电源元件511内部所生成的光激发空穴可以直接移动至氧化反应部503，在电源元件511内部所生成的光激发电子可以直接移动至还原反应部505。S卩，氧化反应部503和/或还原反应部505通过光能不充分地进行电荷分离时，为了同时引起&0的氧化反应及C02的还原反应所需要的能量分由电源元件511提供。
[0175]另外，根据电源元件511的表面中所含的材料，有时引起H20的氧化反应或0)2的还原反应。该情况下，也可以不形成氧化反应部503或还原反应部505而由电源元件511进行氧化反应或还原反应。该情况下，氧化反应部503或还原反应部505作为电源元件511的一部分被定义。
[0176]予以说明，也考虑在设置电源元件511的情况下，不需要在氧化反应部503中吸收光能并进行内部电荷分离。该情况下，不形成氧化反应半导体光催化剂，氧化反应部503仅由氧化反应助催化剂构成。
[0177]同样地，也考虑在设置电源元件511的情况下，不需要在还原反应部505吸收光能不进行内部电荷分离。该情况下，不形成还原反应半导体光催化剂，还原反应部505仅由还原反应助催化剂构成。
[0178]薄膜504覆盖氧化反应部503的表面(露出面)。氧化反应部503的露出面为氧化反应部503中的、与形成有电源元件511的面相反侧的面。换句话说，薄膜504配置在氧化反应部503和反应溶液506之间，氧化反应部503与反应溶液506不直接接触。该薄膜504使&0分子、02分子、Η +透过，具有阻碍胺分子的透过的通道尺寸。予以说明，在反应溶液506中含有氧化还原剂的情况下，薄膜504具有使氧化还原剂透过的通道尺寸。更具体而言，薄膜504具有0.3nm以上1.0nm以下的通道尺寸。作为这样的薄膜504，可列举含有氧化石墨烯、石墨烯、聚酰亚胺、碳纳米管、金刚石状碳、及沸石的1种以上的薄膜。
[0179]由此，薄膜504可以阻碍从反应溶液506向氧化反应部503的胺分子的透过，防止氧化反应部503引起的胺分子的氧化反应。另一方面，薄膜504使从反应溶液506向氧化反应部503的H20分子透过，使从氧化反应部503向反应溶液506的02分子及Η +透过，因此，不会抑制氧化反应部503引起的Η20的氧化反应。S卩，薄膜504作为阻碍胺分子的透过的胺分子筛膜起作用。
[0180]另外，与第1实施方式中的薄膜104同样，从光透过性及绝缘性的观点出发，需要适当调整薄膜504的膜厚。例如使用氧化石墨烯作为薄膜504的情况下，优选将其膜厚设为lnm以上lOOnm以下，更优选设为3nm以上50nm以下。从这些光透过性及绝缘性的观点出发，下限考虑氧化石墨烯的绝缘性，上限考虑氧化石墨烯的光透过性。
[0181][效果]
[0182]根据上述第5实施方式，在含有胺分子的相同的反应溶液506内配置氧化反应部503、电源元件511、及还原反应部505的层叠体，以覆盖氧化反应部503的表面(露出面)的方式形成阻碍胺分子的透过的薄膜504。由此，能够得到与第1实施方式同样的效果。
[0183]另外，在第5实施方式中，除氧化反应部503及还原反应部505以外，设置通过光能而进行电荷分离的电源元件511。通过该电源元件511与氧化反应部503及还原反应部505直接电连接，与第3实施方式相比，能够提高氧化反应部503中的氧化反应及还原反应部505中的还原反应的反应效率。
[0184]<第6实施方式>
[0185]使用图13?图15，对第6实施方式涉及的光化学反应装置进行说明。
[0186]在第6实施方式涉及的光化学反应装置中，形成氧化反应部603、电源元件611、及还原反应部605的层叠体，在含有胺分子的还原反应溶液606b内配置还原反应部605，在氧化反应溶液606a内配置氧化反应部603。而且，在氧化反应溶液606a和还原反应溶液606b之间形成含有阻碍胺分子的透过的薄膜的隔膜607，且配置电源元件611。由此，可以防止氧化反应部603引起的胺分子的氧化。以下，对第6实施方式详细进行说明。
[0187]予以说明，在第6实施方式中，对与上述各实施方式同样的方面省略说明，主要对不同的方面进行说明。
[0188][构成]
[0189]图13是表示第6实施方式涉及的光化学反应装置的构成的剖面图。
[0190]如图13所示，第6实施方式涉及的光化学反应装置具备:氧化反应槽601a、还原反应槽601b、氧收集通道602a、气体碳化合物收集通道602b、氧化反应部603、隔膜607、还原反应部605、氧化反应溶液606a、还原反应溶液606b、及电源元件611。以下，对各元件详细地进行说明。
[0191]氧化反应槽601a是用于存氧化反应溶液606a的容器。氧化反应槽601a与氧收集通道602a连接，将经由氧收集通道602a而生成的气体排出到外部。另外，为了高效地收集气体生成物，优选氧化反应槽601a除氧收集通道602a之外设为完全的密闭状态。
[0192]为了使光到达至氧化反应溶液606a、还原反应部605、氧化反应部603、及电源元件611的内部，氧化反应槽601a的材料为250nm以上llOOnm以下的波长范围的光的吸收少的材料即可。作为这样的材料，可列举例如:石英、聚苯乙烯、甲基丙烯酸酯、或白板玻璃等。另外，在反应时(氧化反应时)，为了在氧化反应槽601a内均匀且高效地进行反应，可以在氧化反应槽601a内具备搅拌装置而搅拌氧化反应溶液606a。
[0193]氧化反应溶液606a小于除氧收集通道602a之外的氧化反应槽601a的存容量的100 %，优选满足50 %?90 %，更优选满足70 %?90 %。在氧化反应溶液606a中含浸氧化反应部603和电源元件611的一部分。在氧化反应部603的表面进行H20的氧化反应。
[0194]另外，氧化反应溶液606a只要是不使氧化反应部603、电源元件611、及隔膜607溶解或腐蚀等、不使它们从本质上变化的水溶液即可。作为这样的水溶液，可列举例如:硫酸水溶液、硫酸盐水溶液、磷酸水溶液、磷酸盐水溶液、硼酸水溶液、硼酸盐水溶液、或氢氧化物盐水溶液等。在该氧化反应溶液606a中含有引起氧化反应的比0。
[0195]还原反应槽601b为用于贮存还原反应溶液606b的容器。在将C02还原而生成的物质为气体的情况下，还原反应槽601b与气体碳化合物收集通道602b连接，将经由气体碳化合物收集通道602b而生成的气体排出到外部。另外，为了高效地收集气体生成物，优选还原反应槽601b除气体碳化合物收集通道602b之外设为完全的密闭状态。另一方面，在将0)2还原而生成的物质不为气体的情况下，还原反应槽601b可以不与气体碳化合物收集通道602b连接。该情况下，还原反应槽601b及氧化反应槽601a除氧收集通道602a之外成为完全的密闭状态。
[0196]为了使光到达至还原反应溶液606b、还原反应部605的表面，还原反应槽601b的材料为250nm以上llOOnm以下的波长范围的光的吸收少的材料即可。作为这样的材料，可列举例如:石英、聚苯乙烯、甲基丙烯酸酯、或白板玻璃等。另外，在反应时(还原反应时)，为了在还原反应槽601b内均匀且高效地进行反应，可以在还原反应槽601b内具备搅拌装置而搅拌还原反应溶液606b。
[0197]在将C02还原而生成的物质为气体的情况下，还原反应溶液606b小于除气体碳化合物收集通道602b之外的还原反应槽601b的贮存容量的100 %，优选满足50 %?90 %，更优选满足70%?90%。另一方面，在将0)2还原而生成的物质不为气体的情况下，还原反应溶液606b优选满足还原反应槽601b的贮存容量的100%，至少满足90%以上。在还原反应溶液606b中含浸还原反应部605、和电源元件611的其它部分。在还原反应部605的表面进行C02的还原反应。
[0198]另外，还原反应溶液606b只要是不使还原反应部605、隔膜607、及电源元件611溶解或腐蚀等、不使它们从本质上变化的含有胺分子的溶液即可。作为这种溶液，可列举例如:乙醇胺、咪唑、或吡啶等胺水溶液。胺可以为伯胺、仲胺或叔胺的任一种。作为伯胺，可列举:甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、或己胺等。胺的烃也可以被醇、或卤素等取代。作为胺的烃被取代的胺，可列举例如:甲醇胺、乙醇胺、或氯甲基胺等。另外，可以在胺中存在不饱和键。这些烃在仲胺及叔胺中也同样。作为仲胺，可列举:二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、二丁基胺、二戊基胺、二己基胺、二甲醇胺、二乙醇胺、或二丙醇胺等。被取的烃也可以不同。这在叔胺中也同样。例如，作为烃不同的胺，可列举甲基乙基胺或甲基丙基胺等。作为叔胺，可列举:三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺、三丁基胺、三己基胺、三甲醇胺、三乙醇胺、三丙醇胺、三丁醇胺、三丙醇胺、三己醇胺、甲基二乙基胺、或甲基二丙基胺等。在该还原反应溶液606b中含有引起被胺分子吸收的还原反应的C02。
[0199]这些氧化反应槽601a和还原反应槽601b被隔膜607及电源元件611分离。换句话说，氧化反应溶液606a和还原反应溶液606b被隔膜607及电源元件611物理性地分离。另外，氧化反应槽601a和还原反应槽601b的界面(隔膜607)位于与电源元件611的氧化反应部603的接触面和与电源元件611的还原反应部605的接触面之间。换句话说，电源