2016 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of Novel Supramolecular Nanoarrays for Photocatalytic Applications
| Project/Area Number |
26286017
|
|---|
| Research Institution | Keio University |
|---|
Principal Investigator |
羽會部 卓 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (70418698)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 分子集合体 / ナノ細孔 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
27年度は高い光吸収能と電子移動特性を有するポルフィリン誘導体に対し、多孔性配位高分子による分子集合化を行った。特に、ポルフィリン環内部の金属との配位結合の有無を選択的に制御し、配位結合が無い場合は励起状態の長寿命化を達成した。また、細孔構造内部に電子受容分子を挿入し、電子移動反応に伴う大きな錯形成定数の向上を明らかにした。
上述のポルフィリン分子会合体の問題点として、単量体と比較して速度論的に大幅な励起子の失活が挙げられる。そこで、28年度は会合形成に伴って励起子生成の量子収率が100％を超えることを期待し、ペンタセンを用いた一重項分裂（多励起子生成）に着目した。まず、２つのペンタセン骨格のねじれの程度が一重項分裂の反応性に与える影響を検討するため、異なる３種類のペンタセン二量体を合成した。直線状にペンタセンを配置した二量体に対し、ねじれた二量体では、弱い分子間の電子的カップリングを示唆する結果となった。このねじれの違いは一重項分裂の生成と励起三重項状態の長寿命化に寄与することを過渡吸収スペクトル測定で明らかにした。次に、別途合成したペンタセンポリマー系においては量論的な高効率一重項分裂の進行を確認した。さらに、このポリマー構造内のナノ空間にフラーレンを挿入することで高効率な光誘起電子移動の観測にも成功した。以上のように、従来、励起エネルギーが大幅に損失すると考えられる分子集合体系で高効率な励起子生成や電子移動を進行させることに成功した。
|
| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
