光および電気化学的な二酸化炭素還元のための共有結合性有機構造体の設計と合成

• Project/Area Number: 24KF0120
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 外国
• Review Section: Basic Section 32020:Functional solid state chemistry-related
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 川脇 徳久 東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 講師 (60793792)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): DAS SABUJ 東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2024-07-26 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2026: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2025: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2024: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)

Outline of Research at the Start

ヘテロ原子（N、S、O）をベースとした機能的な共有結合性有機構造体（COF）を合成し、複数の触媒活性部位を組み込みながら、ポリマーネットワークに沿って電荷分布を促進させることを目指す。これらの材料は、4重相互作用を通じて、CO2分子を表面に吸着させ還元することが可能である。また、π共役構造を含むドナー／アクセプター構築ブロックを用いて、光触媒のHOMO／LUMOバンドギャップを調節／操作し、CO2分子の還元反応を促進させる。さらに、アミンとイミンの両方、あるいは芳香族-C=N結合、フェノール-OH結合、ケト結合などの複数の官能基を含むCOFを開発し、CO2還元を駆動する二重、三重、あるいは複数の活性部位を提供する。