2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
24550163
|
|---|
| Research Institution | Nihon University |
|---|
Principal Investigator |
大月 穣 日本大学, 理工学部, 教授 (80233188)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 光触媒 / 超分子 / 自己集合 / 光合成 / 非貴金属 / 光捕集アンテナ / 還元触媒 / 水分解 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
光合成を模して，太陽光を用いて水を分解し，水素と酸素を生成させる分子系を構築する試みの一つとして，貴金属が含まれず，自己集合によって形成する超分子［光増感剤―水素発生触媒］を創製することを本研究の目的とした．
光合成の初期段階ではたらく集光アンテナの創成につながる成果として，ピリジル基をもつ亜鉛クロロフィルが自己集合して二重らせん状に集合した結晶構造を与えることを見いだした．ピリジル基の代わりにオキサゾールをもつ亜鉛クロロフィルは，階段状の集合体からなる結晶となることがわかった．同じピリジル基をもつ別種の誘導体について，ピリジル基の向きの異なる２種類のクロロフィルは，一方はらせん状，他方は階段状に集合した結晶を与えた．
当初に設計した配位部位をもつナフタルイミド光増感剤を合成し，吸収スペクトル，蛍光スペクトル，サイクリックボルタメトリを測定し，その特性を明らかにした．コバルトイオンを添加すると，この光増感剤の発光強度が減少し，コバルトと励起状態の光増感剤との間でなんらかの相互作用があることが示されたので，さまざまに変化させた条件のもとで光照射実験を行ったが，この系では，水素発生は見られなかった．
一方で，水素発生触媒として，非貴金属としての銅の錯体を用いた触媒を開発した．この錯体は，銅を金属種とする錯体で，電気化学的水分解の触媒となる珍しい例である．さらに興味深いことに，銅と配位子から形成される単結晶のX線構造解析により，配位子が自動的に過酸化され，５つの銅イオンを含む錯体が形成されることを見いだした．
|
