2021 Fiscal Year Research-status Report
フラーレン誘導体を用いた高効率・低エネルギー消費型光触媒の開発
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20K05516
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Research Institution | Osaka Prefecture University |
Principal Investigator |
植田 光洋 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (60566298)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Keywords | フラーレン誘導体 / 電子移動反応 / 近赤外光駆動型酸化還元触媒 |
Outline of Annual Research Achievements |
化学工業における物質生産においては、依然として熱エネルギーを大量に消費する生産工程が主流となっており、持続可能な社会への転換のためには、利用エネルギーのパラダイムシフトが必須である。有機薄膜太陽電池において電子輸送担体として利用されるフラーレンは、電子の運び屋=酸化還元触媒として利用可能であり、また、可視光照射下において高い電子受容性を示すことが知られている事から、可視光駆動型酸化還元触媒としての利用が可能であるが、本機能を有機合成へ応用した例はこれまでに知られていない。そこで、有機薄膜太陽電池は太陽光エネルギーを電気に変換する有用なシステムであるのに対し、本研究では、太陽光エネルギーをフラーレンが電子の運び屋として機能するためのエネルギーとして利用することで、有機化学反応の進行に必要なエネルギーのパラダイムシフトを目指している。 前年度は、有機薄膜太陽電池の発電システムにおける電子移動過程を応用した新しい有機化学反応システムの開発を目的とし、フラーレン誘導体がテトラフェニルボレート塩を用いた酸化的カップリング反応の可視光駆動型酸化還元触媒として機能する事を見出した。2021年度は、より低エネルギー消費型光触媒としてフラーレン誘導体を利用する事を目的とし、近赤外光照射下で光触媒として機能するフラーレン誘導体の開発を行なった。前年度に開発した反応をモデル反応とし種々検討した結果、近赤外光照射下においても光触媒として機能するフラーレン誘導体を見出した。
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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
光触媒の分野において極めて例の少ない近赤外光を利用した光酸化還元触媒として、フラーレン誘導体が利用可能である事を見出したため。
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Strategy for Future Research Activity |
今回開発したフラーレン誘導体は近赤外光照射下、光酸化還元触媒として利用可能であることから、適用可能な反応の探索を行う。また、従来の可視光光触媒では実現が困難であった反応の開発も目指す。
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Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症により学会等がほとんどオンライン開催になったことから、旅費をほとんど使用出来なかったため次年度使用額が生じた。今年度は学会等が対面にて開催される見込みなので、昨年度の余剰金は主に旅費として計上する予定である。また、試薬等の購入費および論文校閲費としても使用する予定である。
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Remarks |
大阪公立大学大学院理学研究科ホームページ https://www.omu.ac.jp/sci/chem/ 所属研究室ホームページ http://www.c.s.osakafu-u.ac.jp/~ohashi/
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