| 研究課題/領域番号 |
16H02268
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
無機化学
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
福住 俊一 名城大学, 理工学研究科, 特任教授 (40144430)
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| 研究分担者 |
大久保 敬 大阪大学, 先導的学際研究機構, 教授 (00379140)
山田 裕介 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (30358270)
末延 知義 大阪大学, 工学研究科, 助教 (90271030)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
45,890千円 (直接経費: 35,300千円、間接経費: 10,590千円)
2020年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2019年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2018年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2017年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
2016年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
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| キーワード | 多電子移動制御 / 金属イオン共役電子移動 / 光合成分子機能モデル / 金属酸素錯体 / 水の酸化触媒 / 人工光合成 / 太陽燃料 / 光化学系Iモデル / 光化学系IIモデル / 電子移動反応機構 / 金属酸素活性種 / 多電子酸化還元 / 電子移動 / 光レドックス触媒 / 水の酸化 / 金属オキソ錯体 / 光反応系II / 分子光触媒 / 光合成モデル / 酸素の還元触媒 / 水素発生触媒 / 過酸化水素製造 / 励起状態 / 多電子移動 / 触媒反応機構 / 水の酸化還元 / 光合成 / 光励起状態 / 精密制御 / 海水 / 過酸化水素の製造 / 過酸化水素燃料電池 / 光触媒 / 金属ー酸素錯体 |
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| 研究成果の概要 |
電子移動過程は光合成、呼吸プロセスなどのエネルギー変換において非常に重要な役割を果たしている。光合成は水を4電子酸化することで酸素を生成して4電子と4プロトンを得る過程であり、呼吸は逆に酸素を4電子還元して水に戻すことによりエネルギーを獲得する過程である。水と酸素との間の4電子・4プロトンの相互変換の間には、様々な金属酸素錯体が活性種として関与している。本研究では金属酸素錯体の電子移動特性、特に多電子移動過程について金属イオン共役電子移動により基底状態及び励起状態の金属酸素錯体の多電子移動精密制御を行うことに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の最大の特色は、水と酸素との相互変換過程における触媒活性種である一連の金属酸素錯体（スーパーオキソ、パーオキソ、オキソ）の基底状態だけでなく、光励起状態についてもプロトン共役電子移動、金属イオン共役電子移動過程による電子移動制御を適用することにより多電子移動精密制御法を確立した点にある。本研究の成果は、人工光合成分野において最大の難関とされている効率的な水の酸化触媒開発に対してブレークスルーを与えることが期待され、地球環境エネルギー資源問題の危機の根本的解決につながる重要なものとなる。
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