三重項状態利用を増進する広帯領域増感色素の開拓と光電気水分解デバイスへの応用

• Project/Area Number: 24H00486
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 36:Inorganic materials chemistry, energy-related chemistry, and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 渡邊 源規 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 准教授 (60700276)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): Song Juntae 九州大学, 工学研究院, 助教 (10865348) ; 松島 敏則 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 准教授 (40521985)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥48,360,000 (Direct Cost: ¥37,200,000、Indirect Cost: ¥11,160,000); Fiscal Year 2026: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000); Fiscal Year 2025: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000); Fiscal Year 2024: ¥24,180,000 (Direct Cost: ¥18,600,000、Indirect Cost: ¥5,580,000)
• Keywords: 水分解 / 三重項 / スピン多重 / 励起子 / アノード / 光触媒 / 色素増感 / 可視・赤外光

Outline of Research at the Start

本研究は従来のスピン軌道相互作用により生成した三重項状態を触媒利用する分子に、禁制遷移によって基底状態から直接三重項を利用する発色団を組み込み、三重項状態利用確率を増進させる。本色素を無機触媒に増感色素として組み込み、色素の可視‐近赤外光領域において幅広く増感する、光電極を開発する。三重項状態は酸素で失活するため、光電極に本色素を組み込み触媒的酸素発生サイトと三重項状態を隔絶することで克服する。