| Project/Area Number |
60040059
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Energy Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
松尾 拓 九州大学, 工, 教授 (30037725)
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| Project Period (FY) |
1985
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1985)
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| Budget Amount *help |
¥16,800,000 (Direct Cost: ¥16,800,000)
Fiscal Year 1985: ¥16,800,000 (Direct Cost: ¥16,800,000)
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| Keywords | 太陽光 / 光エネルギー / 化学的エネルギー変換 / 光化学プロセス / 金属錯体 / 分子組織体 / コロイド / 人工燃料 |
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| Research Abstract |
1.研究目的
光を化学エネルギーに変換貯蔵する機能を備えた化合物と反応系を開発し、人工燃料や高エネルギー有機化合物を効率よく合成するために光反応中心の設計、電荷分離の能率向上、多電子変換反応系の最適システム設計を行なう。
2.研究成果の概要
(1)光反応中心の分子設計:ポルフィリン二量体の分光学的検討から二量体を構成する色素間のエネルギー移動を利用して光エネルギー捕集系を構成できることを明かにした。また、電子供与体-受容体結合型反応中心モデルについて、分子のコンホメーション変化が光誘起電子移動後の逆電子移動反応の抑制に重要であることを見出した。
(2)電荷分離効率の能率向上:電子供与体-受容体間の光誘起電荷分離をもたらす電子的相互作用は両者の分子間距離に対して指数関数的に減少し、テトラフェニルポルフィリン-トルキノン系の場合の臨界移動距離は約12Åであることを明かにした。また、ポルフィリンとビオローゲンを結合した系について、光誘起電子移動反応前後におけるわずかな距離の変化が電荷分離に有用であることが分った。さらにビオローゲンを電子受容体とする場合、ビオローゲン単位をメチレン鎖で結合した多量体が電荷分離と後続反応に有利なことを示した。
(3)多電子変換のシステム設計:光反応で生成した酸化還元イオン対のうち、還元体のみを定量的に捕集する高分子共重合体および二分子膜系を開発した。また、水の可視光分解に有用なプルシアンブルーコロイドとルテニウム錯体のポリカチオン複合系の構成が可能になったほか、ポルフィリンとビオローゲンで機能化したりポソームを用いてFMNの還元を行ない、反応の効率は電子の異相間輸送速度の調節により最適化されることを明かにした。
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