| Project/Area Number |
63603023
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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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, 工学部, 教授 (30037725)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三木 定雄 京都大学, 工学部, 助手 (30135537)
宮仕 勉 東北大学, 理学部, 教授 (20004442)
清水 剛夫 京都大学, 工学部, 教授 (10025893)
徳丸 克己 筑波大学, 化学系, 教授 (60011491)
田附 重夫 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (20025993)
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| Project Period (FY) |
1988
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1988)
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| Budget Amount *help |
¥31,700,000 (Direct Cost: ¥31,700,000)
Fiscal Year 1988: ¥31,700,000 (Direct Cost: ¥31,700,000)
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| Keywords | 光エネルギー / 化学的エネルギー変換 / 光化学プロセス / 電荷分離 / 人工光合成 / 高歪化合物 / 高エネルギー物質 / 光触媒 |
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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技術を開発するために、水素などの還元型高エネルギー物質を生成する人工光合成プロセスおよび分子内に歪エネルギーを貯えた高歪化合物合成のための光反応の開発を行った。
2.研究成果の概要
(1)人工光合成系の開発については光励起によって生成するラジカル対の電荷分離効率の向上、および得られたラジカル対を活用した物質生産の暗反応を検討し、次の成果を得た。均一溶液中で発生したラジカル対の場合は溶媒かごからの脱出が電荷分離の前提となるが、それには静電反発および溶媒和の調節が有効であることを実証した。葉緑体のように膜面で反応が進行する場合、励起種と電子受容体間が10オングストローム程度であれば容易に光誘起電子移動が起りマイクロ秒程度の寿命を持たせうることが示された。また、導電性二分子膜を利用した電荷の貯蔵が可能となった。均一系のラジカルについては炭酸ガスをカルボン酸として固定する新反応が開発された。
(2)高歪化合物の合成についてはノルボルナジエンからクアドリシクランへの光異性化反応を用いてエネルギー貯蔵と放出のミニプラントを構成した。アルミナを担体とする固体触媒を固定層とし、クアドリシクランの1M濃度クロロベンゼン溶液を流通させることにより、約50度の温度上昇(理論値55度)を実際に観測した。
また、高歪エネルギーの解放に伴う電子励起を目指し、嵩高い置換基を有するアントラキノン類を用いて、芳香環から対応するヂュワー体への可逆的光異性化反応を成功させた。
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