2016 Fiscal Year Research-status Report
自己集合性ポルフィリンとフラーレン類からなる複合体の配列制御と機能化
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15K05432
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
谷 文都 九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (80281195)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ポルフィリン / フラーレン / 色素増感型太陽電池 / 酸化チタン / ピリジル / 電子注入 / 光誘起電子移動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ピリジル基を有する環状ポルフィリン二量体とその二量体がフラーレンC60を包接した複合体を透明電極上の酸化チタン薄膜に固定化した色素増感型太陽電池の特性を評価した。ピリジル基によって、二量体は高密度（2.0×10の17乗モル／平方センチメートル）に酸化チタン表面に固定化され、この密度は従来のピリジル基含有色素を大きく凌駕するものであり、二量体がピリジル基を４個有する分子構造に基づく相乗効果が発揮されているからと考えられる。FT-IRによる解析では、ピリジル基は酸化チタン表面上のブロンステッド酸サイトと水素結合していると推測される。光電変換特性の評価では、フェノチアジンで架橋した二量体の方が、ジアセチレン架橋二量体よりも優れていた。また、二量体単独とフラーレンとの複合体を比較すると、いずれの二量体においても、二量体単独の方が複合体よりも光電変換特性が優れていた。複合体の場合、ポルフィリンとフラーレンとの間で光誘起電子移動およびその逆電子移動が起きるため、ポルフィリンから酸化チタンへの電子注入の効率が低下するからと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
自己集合を実現させるために導入したピリジル基が酸化チタンへの固定化基としても非常に有効に機能するという新たな利点を見いだすことができ、さらに色素増感型太陽電池の作成、特性評価にまで発展させることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ピリジル基を有する環状ポルフィリン二量体という分子デザインの有用性や機能性をさらに拡張するための研究を推進する。
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| Causes of Carryover |
物品費については、当初の計画よりスムーズに研究が進んだことおよび試薬や溶媒の節約に努めたことにより、使用額が少なくなった。旅費については、外部での研究打ち合わせを電話やメールで済ませることにより、節約できた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
新しく分子設計した化合物の合成のための試薬や機能解析のための測定用器具の購入および外部での測定実験のための旅費に使用する予定である。学会発表のための旅費にも使用する。
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[Journal Article] Synthesis and Radical Polymerization of Acrylamides Having One or Two 3-Carbazolylmethyl Moieties and Properties of the Formed Polymers2017
Author(s)
K. Tani, H. Kato, N. Sakata, T. Yashima, K. Kubono, K. Hori, K. Tao, K. Goto, F. Tani, H. Takemura, K. Sakakibara, Y. Tsujii
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Journal Title
Chem. Lett.
Volume: 46
Pages: 85-87
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Induced-fit gas uptake in solids of cyclic porphyrin dimers2016
Author(s)
Hirotomo Nishihara, Fumito Tani, Takuya Kamimura, Masato Nishimura, Hideki Tanaka, Minoru T. Miyahara, Mao Owada, Takashi Kyotani
Organizer
12th International Conference on the Fundamentals of Adsorption
Place of Presentation
Germany, Friedrichshafen/Lake Constance
Year and Date
2016-05-30 – 2016-05-30
Int'l Joint Research
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