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光応答性電荷分離膜の作成

研究課題

研究課題/領域番号 07454192
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能・物性・材料
研究機関立命館大学

研究代表者

民秋 均  立命館大学, 理工学部, 助教授 (00192641)

研究分担者 丸山 和博  京都工芸繊維大学, 学長 (90025263)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
1996年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1995年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
キーワード電荷分離 / 人工光合成 / 超分子 / 光電池 / ポルフィリン / 光励起電子移動 / Langmuir-Blodgett膜
研究概要

光合成の初期過程では、太陽エネルギーを効率的に集光し、その光エネルギーによって、電荷分離を行っている。この過程はアンテナ部と反応中心部で各々行われているので、これらのことを模倣して固体表面上に展開することで、光応答性電荷分離膜を作成することを行った。
1.光合成アンテナ部として、その構造が比較的簡単な緑色細菌の膜外アンテナ部であるクロロゾームを、モデル化合物であるクロリン亜鉛錯体の自己集合体によって人工的に調製した。
2.このクロリンの自己集合体からバクテリオクロリンへのエネルギー移動が効率的に生じることが判明し、アンテナ部の機能モデルとして優れていることを解明した。
3.環状テトラピロール類(ポルフィリン、クロリン、バクテリオクロリン)を合成し、炭素電極上に修飾し、その電気化学的挙動を検討した。電子授受を行う化合物共存下でテトラピロール類を選択的に光照射すると、電極上でテトラピロール類と電子授受化合物との分子間電子移動が生じ、光電流が生じることが判明した。
4.テトラピロールを炭素電極上に修飾するという簡便な方法で、効率的な光電池(光応答性電荷分離膜)を作成することに成功した。
5.さらに、2で述べた人工アンテナ部と3で述べた人工反応中心部を複合化することで、人工光合成を調製できることが判明した。すなわち、亜鉛クロリン錯体の自己集合体で吸収した光エネルギーが、バクテリオクロリンに伝達され、メチルビオローゲンから光励起されたバクテリオクロリンへの電子移動が生じ、カソード光電流として外部に電気エネルギーとして取り出すことが可能となった。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] H. Tamiaki, et al.: "Aggregation of Synthetic Zinc Complexes of Cyclotetrapyrroles" Chem. Lett.639-640 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Tamiaki, et al.: "Photoinduced Electron Transfer in Synthetic β-Turned Peptides Covalently Linked with Pyrene and N, N-dimethylaniline" Memoirs Institute Sci. Eng., Ritsumeikan Univ.55. 89-94 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tamiaki, et al.: "Aggregation of Synthetic Zinc Complexes of Cyclotetrapyrroles" Chem.Lett.639-640 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tamiaki, et al.: "Photoinduced Electron Transfer in Synthetic beta-Turned Peptides Covalently Linked with Pyrene and N,N-dimethylaniline" Memoirs Institute Sci.Eng.mRitsumeikan Univ.55. 89-94 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tamiaki,et al.: "Aggregation of Synthetic Zinc Complexes of Cyclotetrapyrroles" Chem.Lett.639-640 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tamiaki,et al.: "Photoinduced Electron Transfer in Synthetic β-Turned Peptides Covalently Linked with Pyrene and N,N-dimethylaniline" Memoirs Institute Sci.Eng.,Ritsumeikan Univ.55(in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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