| Project/Area Number |
22K14769
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 36020:Energy-related chemistry
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | 光触媒 / 人工光合成 / 光電子移動 / 金属錯体 / 半導体 / 光誘起電子移動 / 電子伝達 / Z-スキーム |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、有用生成物を得る還元反応と水の酸化反応を相分離したそれぞれ異なる溶媒相で進行させることで反応場を分離した新しい光触媒システムを構築し、水を電子源とした人工光合成反応を高効率化することを目的とする。相間移動に共役した光電子伝達の学理を確立することで、有用な還元反応(H2製造およびCO2還元固定化など)を伴う光エネルギー変換反応の高効率化に幅広く適用できるプラットホームを構築する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this research, we constructed a new photocatalytic system in which the reaction field is separated by conducting the reduction reaction to produce useful products and the oxidation reaction of water in different phase-separated solvents, and we developed an artificial photosynthesis reaction using water as an electron source. We demonstrated a reductive coupling reaction in the organic phase using a phase-transfer electron mediator and a photocatalytic water oxidation reaction in the aqueous phase. In this reaction, the mediator that donates electrons moves to the aqueous phase, accepts the electrons necessary for water oxidation, and functions as a phase-transfer electron mediator that moves back to the organic phase.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で開発した光触媒システムは、反応溶液の相分離を利用して酸化と還元反応の反応場を分離することで選択的な光電子伝達経路を与える「仕組み」を与えるものである。今後、本システムのさらなる改良により、電極や導線を必要としない水を電子源とした様々な分子変換反応の実現に向けた光触媒システムの提案に結びつくものと期待される。
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