2019 Fiscal Year Annual Research Report
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18H05355
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
石谷 治 東京工業大学, 理学院, 教授 (50272282)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉置 悠祐 東京工業大学, 理学院, 助教 (10752389)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2022-03-31
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| Keywords | 光反応化学 / レドックス光増感錯体 / S-T吸収 / 光触媒反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
二つの異なる三座配位子2,2′:6′,2′′-terpyridine誘導体とbis(N-methylbenzimidazolyl)pyridineを有するルテニウム(II)錯体は、S-T吸収により長波長光を利用できる光増感剤として働くことを見出した。
2,2′:6′,2′′-terpyridine配位子の4'位に様々な置換基を導入し、それらの光物性を詳細に検討したところ、電子求引性の置換基を用いるとS-T吸収が長波長化するとともに、励起状態の寿命が長くなった。これらは、いずれも光増感剤として好ましい物性変調であり、両立できたことは今後の光触媒開発において重要であると考えている。
これら合成したルテニウム(II)錯体の励起寿命の温度依存性等を詳細に検討した。その結果、このように錯体の励起状態を長寿命化できたのは、最低励起状態から熱平衡にあるd-d励起状態を経由した無輻射失活を抑制できたためであることが明らかになった。
また、同様の配位構造を有するオスミウム(II)錯体が、より顕著なS-T吸収を示し、800 nmまでの可視光全領域を吸収することを見出した。
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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
ルテニウム(II)錯体の2,2′:6′,2′′-terpyridine配位子の置換基を種々検討した結果、レドックス光増感剤として機能するのに重要な、長波長光の吸収と長い励起寿命を両立することに成功した。これらの性質は、これまでの研究から本質的にトレードオフの関係にあると考えられてきた。しかし、詳細な分光測定により、長波長光の吸収と長い励起寿命を両立するための要件を明らかにできたことは重要と考える。
またオスミウム(II)錯体が、S-T吸収により可視光の全波長領域を吸収するという特異的な光物性を示したので、これをレドックス光増感剤として利用し、光触媒反応に適用できるように検討していく。
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| Strategy for Future Research Activity |
可視光の全波長領域を吸収するオスミウム(II)錯体を、レドックス光増感剤として用いる光触媒反応系の開発を目指す。適切な触媒を選択し、可視光の全領域を利用したCO2還元光触媒反応を実現する。また、様々な置換基を導入したルテニウム(II)錯体およびオスミウム(II)錯体の光物性測定や計算化学を用いた考察を詳細に行う事で、S-T吸収をより強く発現させるための方法を開発することを目指す。
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Research Products
(8 results)
