1995 Fiscal Year Annual Research Report

複合分子・分子集合系の光誘起電子移動システムの工学的展開

Research Project

Project/Area Number	06403023
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	柳田祥三大阪大学, 工学部, 教授 (10029126)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	村越敬大阪大学, 工学部, 助手 (40241301) 和田雄二大阪大学, 工学部, 助教授 (40182985)
Keywords	光触媒 / 光化学 / 電子移動 / 鎖状芳香族分子 / 半導体超微結晶 / 水の酸化 / 不均一界面 / CO_2還元
Research Abstract	1)ナノスケール超微結晶の有機分子による修飾ナノスケールZnSおよびCdS超微結晶が0℃から-80℃の低温で、硫化ナトリウムを硫黄源として用いることにより1nmから5nmの範囲で精密に粒径制御できることを見出した。安定化と単離のため有機物(チオフェノール、ペンタフルオロチオフェノール)による表面修飾を行い、NMR、FTIRにより観察から修飾剤が表面を修飾していることを確認した。表面修飾量と溶媒中への分散性に相関があることを明らかにした。 2)ナノスケール超微結晶表面状態と光触媒作用 CdS超微結晶光触媒を用いた可視光照射下における選択的なCO_2からCOへの還元反応についてS欠陥と活性および生成物選択性の関連について検討した。過剰量のCdイオン添加により、表面にはS欠陥が生成し、これがCO_2活性化サイトとして機能していることを示唆する結果を得た。EXAFS(共同研究)によりCdイオン添加によりS欠陥が表面に生成することが確認された。 3)ヒドリド移動による可視光CO_2還元系の構築種々の含窒素縮合環化合物とコバルトサイクラムの系について、CO_2光還元反応を調べ、パラ位に2個の窒素原子を含む構造が反応活性発現に必要であることがわかった。フェナジンと大環状アミン錯体系におけるCO_2光還元において、錯体の構造と還元活性に相関があることがわかった。フェナジンセミキノンラジカルから錯体への水素移動速度は錯体の構造せず、CO_2の配位過程に対する配位子の立体効果が重要であることが結論された。NMRによる検討からフェナジンと錯体が付加体を形成し、この付加体が触媒系において重要な役割を果たしていることが示唆された。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Tomoyuki Ogata et al.: "Mechanistic and Kinetic Studies of Cobalt Macrocycles in a Photochemical CO_2 Reduction System:Evidence of Co-CO_2 Adducts as Intermediates" J.Am.Chem.Soc.117. 6708-6716 (1995)
[Publications] Tomoyuki Ogata et al.: "Phenazine-Photosensitized Reduction of CO_2 Mediated by a Cobalt-Cyclam Complex Through Electron and Hydrogen Transfer" J.Phys.Chem.99. 11916-11922 (1995)
[Publications] Takayuki Kitamura et al.: "Photo-splitting of Water to Dihydrogen and Hydroxyl Radicals Catalyzed by Rhodium-deposited Perfluorated Poly(P-phenylene)" J.Chem.Soc.,Chem.Comm.2189-2190 (1995)
[Publications] Shozo Yanagida et al.: "Semiconductor Photocatalysis:Size Control of Surface-Capped CdS Nanocrystallites and the Quantum Size Effect in Their Photocatalysis" Bull.Chem.Soc.Jpn.68. 752-758 (1995)
[Publications] Shozo Yanagida et al.: "Semiconductor Photocatalysis:ZuS-Nanocrystallite-Catalyzed Photooxidation of Organic Compounds" Bull.Chem.Soc.Jpn.68. 1811-1823 (1995)
[Publications] Kei Murakoshi et al.: "Importance of Binding States between Photosensitizing Molecules and TiO_2 Surface for Efficiency in Dye-sensitized Solar Cell" J.Electroanal.Chem.396. 27-34 (1995)

1995 Fiscal Year Annual Research Report

複合分子・分子集合系の光誘起電子移動システムの工学的展開

Principal Investigator

柳田 祥三 大阪大学, 工学部, 教授 (10029126)

Research Products

[Publications] Tomoyuki Ogata et al.: "Mechanistic and Kinetic Studies of Cobalt Macrocycles in a Photochemical CO_2 Reduction System:Evidence of Co-CO_2 Adducts as Intermediates" J.Am.Chem.Soc.117. 6708-6716 (1995)

[Publications] Tomoyuki Ogata et al.: "Phenazine-Photosensitized Reduction of CO_2 Mediated by a Cobalt-Cyclam Complex Through Electron and Hydrogen Transfer" J.Phys.Chem.99. 11916-11922 (1995)

[Publications] Takayuki Kitamura et al.: "Photo-splitting of Water to Dihydrogen and Hydroxyl Radicals Catalyzed by Rhodium-deposited Perfluorated Poly(P-phenylene)" J.Chem.Soc.,Chem.Comm.2189-2190 (1995)

[Publications] Shozo Yanagida et al.: "Semiconductor Photocatalysis:Size Control of Surface-Capped CdS Nanocrystallites and the Quantum Size Effect in Their Photocatalysis" Bull.Chem.Soc.Jpn.68. 752-758 (1995)

[Publications] Shozo Yanagida et al.: "Semiconductor Photocatalysis:ZuS-Nanocrystallite-Catalyzed Photooxidation of Organic Compounds" Bull.Chem.Soc.Jpn.68. 1811-1823 (1995)

[Publications] Kei Murakoshi et al.: "Importance of Binding States between Photosensitizing Molecules and TiO_2 Surface for Efficiency in Dye-sensitized Solar Cell" J.Electroanal.Chem.396. 27-34 (1995)

柳田祥三大阪大学, 工学部, 教授 (10029126)