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近赤外光吸収色素のバンドギャップ制御による未利用太陽光エネルギー変換

研究課題

研究課題/領域番号 15H02172
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能物性化学
研究機関信州大学

研究代表者

木村 睦  信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (60273075)

研究分担者 森 正悟  信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (10419418)
小林 長夫  信州大学, 繊維学部, 特任教授 (60124575)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
41,210千円 (直接経費: 31,700千円、間接経費: 9,510千円)
2017年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2016年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2015年度: 25,610千円 (直接経費: 19,700千円、間接経費: 5,910千円)
キーワード近赤外光 / 色素 / フタロシアニン / 太陽電池 / 触媒 / 相互作用 / 無機ナノ粒子 / エネルギー準位 / エネルギー移動 / ナノ空間 / 計算化学 / バンドギャップ / 色素増感太陽電池 / 吸着 / 電子移動 / 高効率太陽光発電材料・素子 / ナノ材料 / 超分子化学 / 合成化学 / 有機工業化学 / 光電変換
研究成果の概要

近赤外光吸収色素を用いたエネルギー変換機能発現のため、色素構造の系統的な合成および構造・機能との相関に関し研究を進めた。特にフタロシアニン色素の構造探索に関し一群の成果を得ることができた。色素間相互作用・エネルギー準位および無機ナノ粒子表面への集積化構造の制御手法を開発し、有機系太陽電池および触媒性能の向上に成功した。これらの成果によって、今後未利用の近赤外光領域の高効率利用が可能となる。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 7件、 査読あり 18件、 謝辞記載あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Western University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ローズ大学(南アフリカ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] The University of Western Ontario(カナダ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Rhodes University(南アフリカ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Physicochemical properties of water soluble unsymmetrical phthalocyanine-folic acid conjugates2018

    • 著者名/発表者名
      Matlou Gauta Gold、Kobayashi Nagao、Kimura Mutsumi、Nyokong Tebello
    • 雑誌名

      Dyes and Pigments

      巻: 149 ページ: 393-398

    • DOI

      10.1016/j.dyepig.2017.10.030

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Regioregular Phthalocyanines Substituted with Bulky Donors at Non-Peripheral Positions2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Satoshi、Kuribayashi Kengo、Murakami Takuro N.、Kwon Eunsang、Stillman Martin J.、Kobayashi Nagao、Segawa Hiroshi、Kimura Mutsumi
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 23 号: 61 ページ: 15446-15454

    • DOI

      10.1002/chem.201703105

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stimuli-responsive Rheological Properties for Liquid Phthalocyanines2017

    • 著者名/発表者名
      Chino Yoshiaki、Ghosh Avijit、Nakanishi Takashi、Kobayashi Nagao、Ohta Kazuchika、Kimura Mutsumi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 号: 10 ページ: 1539-1541

    • DOI

      10.1246/cl.170672

    • NAID

      130006140022

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic Oxidation of Thiols within Cavities of Phthalocyanine Network Polymers2017

    • 著者名/発表者名
      Tamura Rei、Kawata Takahiro、Hattori Yoshiyuki、Kobayashi Nagao、Kimura Mutsumi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 50 号: 20 ページ: 7978-7983

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.7b01713

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discotic liquid crystals of transition metal complexes, 53†: synthesis and mesomorphism of phthalocyanines substituted by m-alkoxyphenylthio groups2017

    • 著者名/発表者名
      Chino Yoshiaki、Ohta Kazuchika、Kimura Mutsumi、Yasutake Mikio
    • 雑誌名

      Journal of Porphyrins and Phthalocyanines

      巻: 21 号: 03 ページ: 159-178

    • DOI

      10.1142/s1088424617500389

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discotic liquid crystals of transition metal complexes, 54: Rapid microwave-assisted synthesis and homeotropic alignment of phthalocyanine-based liquid crystals2017

    • 著者名/発表者名
      Akabane Toshiyuki、Ohta Kazuchika、Takizawa Tokihiro、Matsuse Takehiro、Kimura Mutsumi
    • 雑誌名

      Journal of Porphyrins and Phthalocyanines

      巻: 21 号: 07n08 ページ: 476-492

    • DOI

      10.1142/s108842461750047x

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photophysical and optical limiting properties of a novel distyryl-BODIPY with fused crown ether moieties2017

    • 著者名/発表者名
      May Aviwe K.、Stone Justin、Ngoy Bokolombe P.、Mack John、Nyokong Tebello、Kimura Mutsumi、Kobayashi Nagao
    • 雑誌名

      Journal of Porphyrins and Phthalocyanines

      巻: 21 号: 12 ページ: 832-843

    • DOI

      10.1142/s1088424617500869

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural Effect of the Pendant Unit in Thiocyanate-Free RuII Sensitizers on the Dye-Sensitized Solar Cell Performance2017

    • 著者名/発表者名
      Tamura Rei、Kono Takahiro、Mori Shogo、Kimura Mutsumi
    • 雑誌名

      European Journal of Inorganic Chemistry

      巻: 2017 号: 43 ページ: 5041-5046

    • DOI

      10.1002/ejic.201700899

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and photophysical studies of asymmetric zinc phthalocyanine?magnetic nanoparticle conjugates2017

    • 著者名/発表者名
      Gold Matlou Gauta、Kobayashi Nagao、Kimura Mutsumi、Nyokong Tebello
    • 雑誌名

      New J. Chem.

      巻: 41 号: 20 ページ: 12309-12318

    • DOI

      10.1039/c7nj01716b

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Carbazole-fused Zinc(II) Phthalocyanine Sensitizers2017

    • 著者名/発表者名
      Mutsumi Kimura, Hiroyuki Suzuki, Yuki Tohata, Takuro Ikeuchi, Satoshi Yamamoto, and Nagao Kobayashi,
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: 印刷中 号: 5 ページ: 544-550

    • DOI

      10.1002/ajoc.201600609

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Low-symmetrical Zinc(II) Benzonaphthoporphyrazine Sensitizers for Light-Harvesting in Near-IR Region of Dye-Sensitized Solar Cells2016

    • 著者名/発表者名
      T. Ikeuchi, S. Mori, N. Kobayashi, and M. Kimura
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 55 号: 10 ページ: 5014-5018

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.6b00562

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Low-symmetrical omega-shaped Zinc Phthalocyanine Sensitizers having a Panchromatic Light Harvesting Property for Dye-sensitized Solar Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamamoto, Angel Zhang, Martin J. Stillman, Nagao Kobayashi and Mutsumi Kimura
    • 雑誌名

      Chemistry-An European Journal

      巻: 22 号: 52 ページ: 18760-18768

    • DOI

      10.1002/chem.201685262

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Aggregation Control of Robust Water-soluble Zinc(II) Phthalocyanine-based Photosensitizers2016

    • 著者名/発表者名
      Takuro Ikeuchi, John Mack, Tebello Nyokong, Nagao Kobayashi, and Mutsumi Kimura
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 32 号: 45 ページ: 11980-11985

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.6b03552

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Novel Covalently Linked Zn Phthalocyanine-Zn Porphyrin Dyad for Dye-sensitized Solar Cells2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yamamoto, S. Mori, P. Wagner, A. J. Mozer, and M. Kimura
    • 雑誌名

      Israel Journal of Chemistry,

      巻: 56 号: 2-3 ページ: 175-180

    • DOI

      10.1002/ijch.201500023

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Topological Control of Columnar Stacking made of Liquid-Crystalline Thiophene-fused Metallonaphthalocyanines2016

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, K. Kawano, K. Ohta, Y. Shimizu, N. Kobayashi, and M. Kimura
    • 雑誌名

      ChemistryOpen

      巻: 5 号: 2 ページ: 150-156

    • DOI

      10.1002/open.201500205

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Contorted Arenes-fused Metallophthalocyanines2016

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, N. Kobayashi, and M. Kimura
    • 雑誌名

      Asian Journal of Organic Chemistry

      巻: -

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhanced Charge Separation Efficiency in Pyridine-anchor Phthalocyanine Sensitized Solar Cells by Elongation of Linker Length2015

    • 著者名/発表者名
      T. Ikeuchi, S. Agrawal, M. Ezoe, S. Mori, M. Kimura
    • 雑誌名

      Chem. Asian J.

      巻: 10 号: 11 ページ: 2347-2351

    • DOI

      10.1002/asia.201500756

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Zinc Phthalocyanine Sensitizer having Double Carboxylic Acid Anchoring Groups for Dye-Sensitized Solar Cells with Cobalt (II/III)-based Redox Electrolyt2015

    • 著者名/発表者名
      M. Kimura, Y. Tohata, T. Ikeuchi, S. Mori
    • 雑誌名

      RCS Advances

      巻: 5 号: 100 ページ: 82292-82295

    • DOI

      10.1039/c5ra16610a

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Molecular Engineering of Zinc Phthalocyanine Sensitizers for Efficient Dye-Sensitized Solar Cel2015

    • 著者名/発表者名
      Mutsumi Kimura
    • 学会等名
      ECS
    • 発表場所
      Hilton Chicago
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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