• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

フラーレン修飾二酸化チタンの光エネルギー変換サイクルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15033207
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

伊藤 攻  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30006332)

研究分担者 荒木 保幸  東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (80361179)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
2004年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2003年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワードフラーレン / 二酸化チタン / 光エネルギー変換
研究概要

昨年度までのデータから、フラーレン-二酸化チタン間の電子注入過程が律速となり変換効率が思わしくないことが明らかとなった。
そこで本年度は、フラーレン-二酸化チタン間の電子注入過程の問題を解決するため、電極材料として、酸化スズ、酸化亜鉛などのより導電帯のエネルギーが低い酸化物を利用することを検討した。酸化スズコロイド、カルボキシル基を有するフラーレン誘導体、電子ドナーとしてのテトラチアフルバレン混合溶液のレーザーフラッシュホトリシス法による検討から、電子ドナーとフラーレン誘導体間の光誘起電子移動反応後、フラーレン誘導体アニオンラジカルからの効率よい酸化スズ導電帯への電子注入過程が明らかとなった。また、酸化スズ電極上にフラーレン誘導体を吸着させた光起電セルの試作を行い、効率は低い(約0.1%)が試作に成功した。
また、フラーレン単体では可視光領域の光捕集能力に限界があるため、光捕集効果の増大を考慮した新規色素の検索を行い、ペリレンジイミドとフタロシアニンをそれぞれ電子ドナー、アクセプターとした光エネルギー変換サイクルの可能性を検討した。酸化物表面への吸着を考慮するため、ペリレンジイミドへカルボキシル基を導入した化合物を新規に合成し、またフタロシアニンを電子ドナーとした光起電セルの試作を行い、効率約0.2%ながらも試作に成功した。またこの系において、光エネルギー変換効率の向上のため、ペリレンジイミド-フタロシアニン2元系の構築を検討した。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Photoinduced Electron Transfer in Porphyrin-Oligothiophene-Fullerene Linked Triads2004

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 108・30

      ページ: 10700-10710

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Supramolecular Triad Formed by Axial Coordination of Fullerene to Covalently Linked Zinc Porphyrin-Ferrocene(s) : Design, Syntheses, Electrochemistry, and PhotoChemistry2004

    • 著者名/発表者名
      F.D'Souza et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 108・31

      ページ: 11333-11343

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Supramolecular Complex Composed of a Covalently linked Zinc Porphyrin Dimer and fullcropyrrolidine bearing two axially coordinating pyridine entities2004

    • 著者名/発表者名
      F.D'Souza et al.
    • 雑誌名

      Chem.Commun.

      ページ: 2276-2277

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Energy Transfer Followed by Electron Transfer in a Supramolecular Triad Composed of Boron Dipyrrin, Zinc Porphyrin, and Fullerene : A Model for the Photosynthetic Antenna-Reaction Center Complex2004

    • 著者名/発表者名
      F.D'Souza et al.
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 126・25

      ページ: 7898-7907

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Intramolecular Photoinduced Electron-Transfer Processes in Tetrathienylethylene- Quaterthiophene-[60]Fullerene Triad in Solutions2004

    • 著者名/発表者名
      K.Yamanaka et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A 108・2

      ページ: 250-256

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Competition between Intramolecular Electron-Transfer and Energy-Transfer Process in Photoinduced Azulene-C_<60> Dyad2004

    • 著者名/発表者名
      T.Makinoshima et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.A 108・3

      ページ: 368-375

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] M.-S.Choi, T.Aida, H.Luo, Y.Araki, Osamu Ito: "Fulleren-Terminated Dendritic Multiporphyrin Arrays : "Dendrimer Effects" on Photoinduced Charge Separation"Angewandte Chemie, International Edition. 42・37. 4060-4063 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamanaka, M.Fujitsuka, O.Ito, T.Aoshima, T.Fukushima, T.Miyashi: "Photoinduced Electron Transfer from Tetrathienylethylenes to Fullerenes(C_<60>/C_<70>)"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 76・7. 1341-1349 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.E.El-Khouly, L.M.Rogers, M.E.Zandler, G.Suresh, M.Fujitsuka, O.Ito, F.D'Souza: "Studies on Intra-Supramolecular and Intermolecular Electron-Transfer Processes between Zinc Naphthalocyanine and Imidazole-Appended Fullerene"ChemPhysChem. 4. 474-481 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] D.Kreher, P.Hudhomme, A.Gorgues, H.Luo, Y.Araki, O.Ito: "Photoinduced Electron Transfer Processes of a Fused C60-TTF-C60 Dumbbell Triad"Physical Chemistry Chemical Physics. 5. 4583-4592 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Araki, H.Luo, S.D.-M.Islam, O.Ito, M.M.Matsushita, T.Iyoda: "Photoinduced Electron Transfer from Nitoxide Free Radicals to Triplet State of C_<60>"The Journal of Physical Chemistry A. 107・15. 2635-2641 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Luo, M.Fujitsuka, Y.Araki, O.Ito, P.Padmawar, L.Y.Chiang: "Inter- and Inteamolecular Photoinduced Electron Transfer Processes between C_<60> and Diphenylaminofluorene in Solutions"The Journal of Physical Chemistry B. 107・35. 9312-9318 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Fukuzumi, K.Okamoto, Y.Yoshida, H.Imahori, Y.Araki, O.Ito: "Effects of Hydrogen Bonding on Metal Ion-Promoted Intramolecular Electron Transfer and Photoinduced Electron Transfer in a Ferrocene-Quinone Dyad with a Rigid Amide Spacer"Journal of the American Chemical Society. 125・4. 1007-1013 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi