2021 Fiscal Year Annual Research Report
Photochemical Hydrogen Evolution Catalyzed by hybrid catalysts constructed from supramolecular Rh2 complexes and semiconductors
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation of novel light energy conversion system through elucidation of the molecular mechanism of photosynthesis and its artificial design in terms of time and space |
|---|
| Project/Area Number |
20H05102
|
|---|
| Research Institution | Shimane University |
|---|
Principal Investigator |
片岡 祐介 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 助教 (20725543)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 水素発生 / 人工光合成 / 金属錯体 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の研究において我々は、「優れた水素発生触媒として機能するロジウム二核錯体」を酸化チタン表面上に固定化したハイブリッド触媒の開発に成功した。同ハイブリッド触媒は、光増感剤の共存下、可視光照射に伴って優れた水素発生を行うことを明らかにしている。しかし、同ハイブリッド触媒のアンカー基にはカルボン酸を使用していた為、反応の進行に伴って、酸化チタン表面からロジウム二核錯体が徐々に脱離するという問題が生じた。その為、令和３年度の研究では、半導体表面からロジウム二核錯体が脱離しないハイブリッド触媒の開発を目指し、電解重合可能な有機配位子を有するロジウム二核錯体の開発を行い、それらの錯体を透明導電性ガラス基板(酸化インジウムスズ[ITO])に固定化する実験を試みた。 まず「ジチオフェンカルボン酸が配位したロジウム二核錯体の開発を行い、サイクリックボルタンメトリー法を使用して透明導電性ガラス基板(酸化インジウムスズ[ITO])上に配位高分子膜としてロジウム二核錯体を積層させることを試みた。その結果、ロジウム二核錯体の薄膜積層が確認できた一方で、その固定化量は極めて少量であった。この結果は、同ロジウム二核錯体の酸化反応がロジウム中心で主に実施されている事に由来する事がDFT計算の結果より推測された。次に我々は、ビニルビピリジンを配位子とするハーフパドルホイール型ロジウム二核錯体の合成を行い、同錯体をITO電極上に固定化する実験を試みた。同実験によって開発したハイブリッド触媒電極は、XAFSによる構造解析を現在実施している。これらのハイブリッド触媒電極は、酸の共存下、電気化学水素発生を行うことが確認できている。
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
