Fine controlf of Multi-Electron Transfer of Ground and Excited States of Metal-Oxygen Complexes

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H02268
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Inorganic chemistry
• Research Institution: Meijo University
• Principal Investigator: Fukuzumi Shunichi 名城大学, 理工学研究科, 特任教授 (40144430)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大久保 敬 大阪大学, 先導的学際研究機構, 教授 (00379140) ; 山田 裕介 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (30358270) ; 末延 知義 大阪大学, 工学研究科, 助教 (90271030)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 多電子移動制御 / 金属イオン共役電子移動 / 光合成分子機能モデル / 金属酸素錯体 / 水の酸化触媒

Outline of Final Research Achievements

This study has established new paradigms in fine control of multi-electron-transfer processes of the photoexcited states as well as the ground state of various metal-oxygen intermediates by introducing concepts of metal ion-coupled electron transfer to develop efficient catalysts for interconversion between water and dioxygen.

Free Research Field

無機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の最大の特色は、水と酸素との相互変換過程における触媒活性種である一連の金属酸素錯体（スーパーオキソ、パーオキソ、オキソ）の基底状態だけでなく、光励起状態についてもプロトン共役電子移動、金属イオン共役電子移動過程による電子移動制御を適用することにより多電子移動精密制御法を確立した点にある。本研究の成果は、人工光合成分野において最大の難関とされている効率的な水の酸化触媒開発に対してブレークスルーを与えることが期待され、地球環境エネルギー資源問題の危機の根本的解決につながる重要なものとなる。