1997 Fiscal Year Annual Research Report

ゼオライト複合錯体光電荷分離触媒に関する研究

Research Project

Project/Area Number	09218235
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	福住俊一大阪大学, 工学部, 教授 (40144430)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	末延知義大阪大学, 工学部, 助手 (90271030) 伊東忍大阪大学, 工学部, 助教授 (30184659)
Keywords	ゼオライト / 光電荷分離 / 錯体 / 逆電子移動 / 電子移動 / マ-カス理論 / 逆転領域
Research Abstract	光エネルギーの化学エネルギーへの変換を行なうためには、逆電子移動を抑え、かつ酸化サイトと還元サイトが分離可能なシステムを開発する必要がある。本研究では、ゼオライト中に有機光受容体分子と還元サイトとして機能する金属イオンを閉じ込めると、光電荷分離触媒として有効に機能することを見いだした。この反応機構の解明を目指し、ゼオライト反応場における光電荷分離の基礎となるゼオライト-溶液界面における電子移動過程についての知見を得た。1.ゼオライト反応場における光電荷分離反応電子源として鉄2価イオン、光増感剤として10-メチルアクリジニウムイオンを交換したY型ゼオライト(AcrH^+/Fe^<2+>/ゼオライトY)を種々の電子受容体を含むアセトニトリル溶液中に懸濁させ、光照射することで、ゼオライト中には鉄3価イオン、また溶液中にはラジカルアニオン種が生成し、完全な電荷分離が達成された。この光電荷分離系は逆電子移動過程が非常に遅い特徴を有していることがわかった。2.ゼオライト-溶液界面電子移動反応機構強い-電子酸化剤であるトリスビピリジン鉄(III)錯体([Fe(bpy)_3]^<3+>)をシップ-イン-ボトル合成によりYゼオライト中に閉じ込め、溶液中の電子供与体とのゼオライト-溶液界面における電子移動反応について検討した。その結果、ゼオライト-溶液界面における電子移動は長距離で起こり、非断熱型となることがわかった。このため、光電荷分離反応系において逆電子移動過程が抑制され、高効率な電荷分離が達成できたものと考えられる。また、長距離の非断熱型電子移動に特徴的な、Marcusの逆転領域をゼオライト-溶液界面において初めて観測できた。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Electron Transfer Mechanism of Organocobalt Porphyrins. Site of Electron Transfer,Migration of Organic Groups,and Cobalt-Carbon Bond Energies in Different Oxidation States" J.Am.Chem.Soc.(印刷中). (1998)
[Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Kinetic and Thermodynamic Studies of Iron(III) and Iron(IV) Sigma Bonded Porphyrins. Formation and Reactivity of [(OEP)Fe(R)]^<n+>where OEP is the Dianion of Octaethylporphyrin,n=0,1,2,3 and R=C_6H_5,3,4,5-C_6F_3H_2,2,4,6-C_6F_3H_2,C_6F_4H or C_6F_5" Inorg.Chem.(印刷中). (1998)
[Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Mechanistic Studies of Aliphatic Ligand Hydroxylation of a Copper Complex by Dioxygen:A Model Reaction for Copper Monooxygenases" J.Am.Chem.Soc.120(印刷中). (1998)
[Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Modeling of the Chemistry of Quinoprotein Methanol Dehydrogenase. Oxidation of Methanol by Calcium Complex of Coenzyme PQQ via Addition-Elimination Mechanism." J.Am.Chem.Soc.119・2. 439-440 (1997)
[Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Direct Observation of Radical Intermediates Derived from Thiamin Coenzyme Models and the Redox Behavior" Angew.Chem.,Int.Ed.37(印刷中). (1998)
[Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Model Studies of Calcium-containing Quinoproteins Alcohol Dehydrogenaes. Catalytic Role of Ca^<2+> for the Oxidation of Alcohols by Coenzyme PQQ" Biochemistry. (印刷中). (1998)
[Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Advances in Photochemistry" Wiley(New York),(印刷中), (1998)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

ゼオライト複合錯体光電荷分離触媒に関する研究

Principal Investigator

福住 俊一 大阪大学, 工学部, 教授 (40144430)

Research Products

[Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Electron Transfer Mechanism of Organocobalt Porphyrins. Site of Electron Transfer,Migration of Organic Groups,and Cobalt-Carbon Bond Energies in Different Oxidation States" J.Am.Chem.Soc.(印刷中). (1998)

[Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Mechanistic Studies of Aliphatic Ligand Hydroxylation of a Copper Complex by Dioxygen:A Model Reaction for Copper Monooxygenases" J.Am.Chem.Soc.120(印刷中). (1998)

[Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Modeling of the Chemistry of Quinoprotein Methanol Dehydrogenase. Oxidation of Methanol by Calcium Complex of Coenzyme PQQ via Addition-Elimination Mechanism." J.Am.Chem.Soc.119・2. 439-440 (1997)

[Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Direct Observation of Radical Intermediates Derived from Thiamin Coenzyme Models and the Redox Behavior" Angew.Chem.,Int.Ed.37(印刷中). (1998)

[Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Model Studies of Calcium-containing Quinoproteins Alcohol Dehydrogenaes. Catalytic Role of Ca^<2+> for the Oxidation of Alcohols by Coenzyme PQQ" Biochemistry. (印刷中). (1998)

[Publications] Shunichi Fukuzumi et al.: "Advances in Photochemistry" Wiley(New York),(印刷中), (1998)

福住俊一大阪大学, 工学部, 教授 (40144430)