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多孔性金属錯体の構造多様性を基盤とする精密電子移動制御と新規水分解反応系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K17903
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 有機・ハイブリッド材料
研究機関大阪府立大学

研究代表者

堀内 悠  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90611418)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード多孔性金属錯体 / 多孔性配位高分子 / 水分解 / 可視光応答型光触媒
研究成果の概要

多孔性金属錯体(PCP)の構造多様性、すなわちその構成要素である金属酸化物クラスターと有機リンカーの多彩な組み合わせが可能という特徴に着目し、水分解用の新規可視光応答型光触媒の開発を行った。その結果、鉄酸化物クラスターにより構成されるPCP (Fe-PCP)が、PCP系光触媒としては最も長波長域の可視光を用いて酸素生成反応を駆動できる光触媒であることを見出した。さらに、還元型酸化グラフェンを電子伝達剤としてFe-PCPと既存の半導体型水素生成光触媒からなるZスキーム反応系を構築することで、PCP材料を用いた系において初めて可視光での水分解が可能となることを実証した。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 15件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Visible-light-driven photocatalytic water oxidation catalysed by iron-based metal-organic frameworks2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Horiuchi, T. Toyao, K. Miyahara, L. Zakary, D. Do Van, Y. Kamata, T.-H. Kim, S.W. Lee, M. Matsuoka
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 52 号: 29 ページ: 5190-5193

    • DOI

      10.1039/c6cc00730a

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and bifunctional catalysis of metal nanoparticle-loaded periodic mesoporous organosilicas modified with amino groups2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Horiuchi, D. Do Van, Y. Yonezawa, M. Saito, S. Dohshi, T.-H. Kim, M. Matsuoka
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 5 号: 89 ページ: 72653-72658

    • DOI

      10.1039/c5ra13090e

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Design of Zeolitic Imidazolate Framework Derived Nitrogen-Doped Nanoporous Carbons Containing Metal Species for Carbon Dioxide Fixation Reactions2015

    • 著者名/発表者名
      T. Toyao, M. Fujiwaki, K. Miyahara, T.-H. Kim, Y. Horiuchi, M. Matsuoka
    • 雑誌名

      ChemSusChem

      巻: 8 号: 22 ページ: 3905-3912

    • DOI

      10.1002/cssc.201500780

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Visible-light, photoredox catalyzed, oxidative hydroxylation of arylboronic acids using a metal-organic framework containing tetrakis(carboxyphenyl)porphyrin groups2015

    • 著者名/発表者名
      T. Toyao, N. Ueno, K. Miyahara, Y. Matsui, T.-H. Kim, Y. Horiuchi, H. Ikeda, M. Matsuoka
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 51 号: 89 ページ: 16103-16106

    • DOI

      10.1039/c5cc06163f

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ZIFを前駆体とするCo含有Nドープカーボンナノチューブの調製と酸素還元/酸素発生電極触媒への応用2017

    • 著者名/発表者名
      堀内悠, 村上貴是, 松岡雅也
    • 学会等名
      第119回触媒討論会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス
    • 年月日
      2017-03-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多孔性金属錯体(MOF)を利用する可視光応答型光触媒の開発と水分解反応への応用2016

    • 著者名/発表者名
      堀内悠, 鎌田祐輔, 宮原謙太, 鳥屋尾隆, 松岡雅也
    • 学会等名
      第35回固体・表面光化学討論会
    • 発表場所
      室蘭工業大学
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of Visible-Light-Responsive H2 and O2 Evolving Photocatalysts Based on Metal-Organic Frameworks2016

    • 著者名/発表者名
      Yu Horiuchi, Matsuoka Masaya
    • 学会等名
      The 5th KIST-OPU-ECUST-TKU Joint Symposium on Advanced Materials and Application
    • 発表場所
      Korea Institute of Science and Technology
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photocatalytic Preferential Oxidation of Carbon Monoxide in the Presence of Hydrogen over a Ti-Based Metal-Organic Framework2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Ota, Yu Horiuchi, Masaya Matsuoka
    • 学会等名
      The 5th KIST-OPU-ECUST-TKU Joint Symposium on Advanced Materials and Application
    • 発表場所
      Korea Institute of Science and Technology
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of Photoelectrochemical Water Splitting System Using Visible-Light Responsive Fe-Based Metal-Organic Frameworks2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kamata, Kenta Miyahara, Takashi Toyao, Yu Horiuchi, Masaya Matsuoka
    • 学会等名
      The 5th KIST-OPU-ECUST-TKU Joint Symposium on Advanced Materials and Application
    • 発表場所
      Korea Institute of Science and Technology
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光機能性チタン酸化物クラスターを有するMOF光触媒上でのCO選択酸化反応2016

    • 著者名/発表者名
      太田朋宏, 堀内悠, 松岡雅也
    • 学会等名
      第118回触媒討論会
    • 発表場所
      岩手大学理工学部
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 酸素生成能を有する可視光応答型多孔性金属錯体(MOF)光触媒の開発と水分解反応への展開2016

    • 著者名/発表者名
      堀内悠, 宮原謙太, 鳥屋尾隆, 松岡雅也
    • 学会等名
      第118回触媒討論会
    • 発表場所
      岩手大学理工学部
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 可視光応答型多孔性金属錯体(MOF)光触媒の設計と光触媒水素生成および酸素生成反応への応用2016

    • 著者名/発表者名
      堀内悠, 鎌田祐輔, 鳥屋尾隆, 松岡雅也
    • 学会等名
      2016年光化学討論会
    • 発表場所
      東京大学駒場第一キャンパス
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 無機塩添加により粒子径制御されたMOF光触媒の調製とPhotoredox触媒活性評価2016

    • 著者名/発表者名
      上野那奈, 堀内悠, 松岡雅也
    • 学会等名
      2016年光化学討論会
    • 発表場所
      東京大学駒場第一キャンパス
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多孔性金属錯体を用いる可視光駆動型水素発生用および酸素発生用光触媒の開発2016

    • 著者名/発表者名
      堀内悠, 鎌田祐輔, 鳥屋尾隆, 松岡雅也
    • 学会等名
      第28回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学松ヶ崎キャンパス
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Photofunctional Organic Ligands-Bridged Metal-Organic Frameworks Designed For Visible-Light-Promoted Hydrogen Evolution2016

    • 著者名/発表者名
      Yu Horiuchi, Takashi Toyao, Matsuoka Masaya
    • 学会等名
      The16th International Congress on Catalysis
    • 発表場所
      China National Convention Center
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 可視光応答型MOF光触媒を利用する光電気化学的水分解系の開発2016

    • 著者名/発表者名
      鎌田祐輔, 宮原謙太, 鳥屋尾隆, 堀内悠, 松岡雅也
    • 学会等名
      第5回JACI/GSCシンポジウム
    • 発表場所
      ANAクラウンプラザホテル神戸
    • 年月日
      2016-06-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 光機能性金属酸化物クラスターを有する多孔性金属錯体の調製と光PROX反応への応用2016

    • 著者名/発表者名
      太田朋宏, 堀内悠, 松岡雅也
    • 学会等名
      第5回JACI/GSCシンポジウム
    • 発表場所
      ANAクラウンプラザホテル神戸
    • 年月日
      2016-06-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Design of Visible-Light-Responsive MOF-Based Photocatalysts Aiming for Water Splitting2016

    • 著者名/発表者名
      Yu Horiuchi, Masaya Matsuoka
    • 学会等名
      CJK2016 Korea (Asan) Conference
    • 発表場所
      Onyang Hot Spring Hotel
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Metal-Organic Frameworks as Platforms for Designing Visible-Light-Responsive Photocatalysts2016

    • 著者名/発表者名
      Yu Horiuchi, Takashi Toyao, Matsuoka Masaya
    • 学会等名
      26th IUPAC International Symposium on Photochemistry
    • 発表場所
      Osaka City Central Public Hall
    • 年月日
      2016-04-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of A Fe-Based Metal-Organic Framework Photoelectrode for Water Oxidation under Visible-light Irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kamata, Kenta Miyahara, Takashi Toyao, Yu Horiuchi, Masaya Matsuoka
    • 学会等名
      26th IUPAC International Symposium on Photochemistry
    • 発表場所
      Osaka City Central Public Hall
    • 年月日
      2016-04-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preferencial Oxidation of Carbon Monoxide in Hydrogen Rich Atmosphere over A Ti-Based Metal-Organic Framework Photocatalyst under UV-Light Irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Ota, Yu Horiuchi, Masaya Matsuoka
    • 学会等名
      26th IUPAC International Symposium on Photochemistry
    • 発表場所
      Osaka City Central Public Hall
    • 年月日
      2016-04-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸素生成能を有する鉄系MOF光触媒の調製と光電気化学特性2016

    • 著者名/発表者名
      鎌田祐輔、宮原謙太、鳥屋尾隆、堀内悠、松岡雅也
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 多孔性金属錯体(MOF)を用いる光触媒設計-可視光応答型光触媒および二元機能光触媒の開発-2016

    • 著者名/発表者名
      堀内悠、鳥屋尾隆、松岡雅也
    • 学会等名
      第117回触媒討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(大阪府堺市)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ポルフィリンユニットを有する多孔性金属錯体の粒子径制御とPhotoredox触媒作用2016

    • 著者名/発表者名
      上野那奈、宮原謙太、鳥屋尾隆、堀内悠、松岡雅也
    • 学会等名
      第117回触媒討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学中百舌鳥キャンパス(大阪府堺市)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] CO選択的光酸化触媒能を有するMetal-Organic Frameworkの開発2016

    • 著者名/発表者名
      太田朋宏, 堀内悠, 松岡雅也
    • 学会等名
      平成28年度第2回キャタリストクラブ例会【第9回触媒表面化学研究発表会】
    • 発表場所
      関西大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 可視光照射下で駆動する鉄系酸素生成MOF光触媒の開発とZスキーム型水分解反応への応用2016

    • 著者名/発表者名
      鎌田祐輔, LIONET Zakary, 宮原謙太, 鳥屋尾隆, 堀内悠, 松岡雅也
    • 学会等名
      平成28年度第2回キャタリストクラブ例会【第9回触媒表面化学研究発表会】
    • 発表場所
      関西大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of Visible-Light-Responsive Photocatalysts Based on Designability of PCP/MOFs2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Horiuchi, T. Toyao, M. Matsuoka
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
    • 発表場所
      Hilton Hawaiian Village, Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ポルフィリンユニットを有する多孔性金属錯体のPhotoredox触媒作用を利用したヒドロキシル化反応2015

    • 著者名/発表者名
      鳥屋尾隆、上野那奈、宮原謙太、堀内悠、松岡雅也
    • 学会等名
      第34回固体・表面光化学討論会
    • 発表場所
      宇都宮大学(栃木県宇都宮市)
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 可視光応答型多孔性金属錯体のPhotoredox触媒作用を利用したヒドロキシル化反応2015

    • 著者名/発表者名
      上野那奈、宮原謙太、鳥屋尾隆、堀内悠、松岡雅也
    • 学会等名
      第8回触媒表面化学研究発表会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-10-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ポルフィリンユニットを有するMOF上での不均一系Photoredox反応2015

    • 著者名/発表者名
      上野那奈、宮原謙太、鳥屋尾隆、堀内悠、松岡雅也
    • 学会等名
      第116回触媒討論会
    • 発表場所
      三重大学(三重県津市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 可視光駆動光触媒プロセスを実現する多孔性金属錯体の設計2015

    • 著者名/発表者名
      堀内悠、鳥屋尾隆、松岡雅也
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第28回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      富山大学(富山県富山市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Photocatalytic Oxidative Hydroxylation over a Metal-Organic Framework with TCPP Units2015

    • 著者名/発表者名
      T. Toyao, N. Ueno, K. Miyahara, Y. Horiuchi, M. Matsuoka
    • 学会等名
      First International Symposium on Recent Progress of Energy and Environmental Photocatalysis
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Fe-based MOF photocatalyst for oxygen production under visible-light irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      K. Miyahara, T. Toyao, Y. Horiuchi, M. Matsuoka
    • 学会等名
      First International Symposium on Recent Progress of Energy and Environmental Photocatalysis
    • 発表場所
      東京理科大学野田キャンパス(千葉県野田市)
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Zr-based MOF with porphyrin units and its application for photocatalytic hydrogen production under visible-light irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      K. Miyahara, T. Toyao, Y. Horiuchi, M. Matsuoka
    • 学会等名
      International Symposium on Zeolite and Microporous Crystals 2015
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visible-light-Driven Oxidative Hydroxylation of Arylboronic Acids over a Metal-Organic Framework with TCPP Unit2015

    • 著者名/発表者名
      N. Ueno, K. Miyahara, T. Toyao, Y. Horiuchi, M. Matsuoka
    • 学会等名
      27th International Conference on Photochemistry
    • 発表場所
      International Convention Center JEJU, Jeju Island, Republic of Korea
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rational Design of PCP/MOF-Based Photocatalysts for Visible-Light-Driven Hydrogen Evolution2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Horiuchi, T. Toyao, M. Matsuoka
    • 学会等名
      27th International Conference on Photochemistry
    • 発表場所
      International Convention Center JEJU, Jeju Island, Republic of Korea
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visible-Light-Driven Photocatalytic Oxygen Production over Metal-Organic Frameworks2015

    • 著者名/発表者名
      N. Ueno, K. Miyahara, T. Toyao, Y. Horiuchi, M. Matsuoka
    • 学会等名
      The 11th Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience
    • 発表場所
      Bareve Hotel, Jeju Island, Republic of Korea
    • 年月日
      2015-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Meta-Organic Frameworks with Photo-Functional Organic Linkers for Achieving Visible-Light-Driven Photocatalytic Processes2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Horiuchi, N. Ueno, K. Miyahara, T. Toyao, M. Matsuoka
    • 学会等名
      The 11th Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience
    • 発表場所
      Bareve Hotel, Jeju Island, Republic of Korea
    • 年月日
      2015-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光機能性有機配位子からなる多孔性金属錯体の合成と光触媒特性2015

    • 著者名/発表者名
      堀内悠、上野那奈、宮原謙太、鳥屋尾隆、松岡雅也
    • 学会等名
      第34回光がかかわる触媒化学シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学蔵前会館(東京都目黒区大岡山)
    • 年月日
      2015-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Fe酸化物クラスターを有する多孔性金属錯体の調製と可視光酸素生成反応へ応用2015

    • 著者名/発表者名
      宮原謙太、鳥屋尾隆、堀内悠、松岡雅也
    • 学会等名
      第34回光がかかわる触媒化学シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学蔵前会館(東京都目黒区大岡山)
    • 年月日
      2015-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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