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Investigation on condensed and conjugated structures localized in maclomolar chains of lignin derivatives using photo-excited energy and electron transfers

Research Project

Project/Area Number 17K07880
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Wood science
Research InstitutionPrefectural University of Hiroshima

Principal Investigator

Aoyagi Mitsuru  県立広島大学, 生命環境学部, 准教授 (10555569)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywordsリグニン / 光化学 / 光励起 / 光緩和 / エネルギー移動 / 電子移動 / 高分子 / 縮合 / 森林科学 / 励起緩和過程
Outline of Final Research Achievements

Native lignin derivatives were directly synthesized from both softwood and hardwood. In order to investigate photo-excitation and relaxation prosesses of located conjugation system in lignin macromolecules, measurements of photochemical behaviors of these lignin materials in THF were carried out using UV-Vis and fluorescence (emission, excitation, synchronized spectra and quenting behaviors). Different energy levels of HOMO-LUMO, energy transfers from singlet states to singlet states, intramolecular transfers,remote transfers of excited energy of conjugations were found. Excited electron transfers from lignin derivatives to TiO2 electrodes were also detected around 470 nm under irradiation of monochromic light. Slight differences of energy levels of located conjugations were controled using diazo groups on aromatic rings in lignin macromolecules.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

材料利用でも不可欠なリグニン高分子の内部構造,その関係性の一部の解明に貢献した。天然リグニン誘導体高分子は一般に濃色であるが,紫外可視分光の結果,400 nm以上の波長領域の吸収が小さく外観との間に差がみられる。リグニンの主鎖はアリールエーテル結合であり,一般に共役系は独立し鎖中に局在している。極端に大きな共役系は形成しにくいことから,相互作用やエネルギー・電子移動による発光の影響であると考えられるが,類似構造であり,高分子鎖中にあるため観測が困難であったが,簡便な方法でその構造のパターンの把握が可能であることが示唆された。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (40 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (35 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Influences of condensation and conjugations in lignin derivatives on photo-chemical behaviors2020

    • Author(s)
      Mitsuru Aoyagi, Sara Inoue, Yoshiharu Mitoma, Takuya Matsumoto, Toshihito Ohtake
    • Journal Title

      Trans. Mater. Res. Soc. J.

      Volume: -

    • NAID

      130007921360

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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