CO2還元触媒を導入したリング状Re(I)多核錯体光触媒の開発

• 研究課題/領域番号: 16K17891
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 玉置 悠祐 東京工業大学, 理学院, 助教 (10752389)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 光触媒反応 / CO2還元 / 光増感錯体 / 光触媒 / 超分子錯体 / 二酸化炭素還元 / 多核錯体

研究成果の概要

特異な性質を有するリング状Re(I)多核錯体を光増感錯体として用い、リング内に触媒部を導入した超分子錯体光触媒を構築する試みはあまり上手くいかなかったが、その過程でいくつかの重要な知見が得られた。(1) 異なる三座配位子を二つ有するヘテロレプティックRu(II)錯体は光増感部として機能し、触媒部に応じてCOやギ酸を選択的に生成した。(2) そのRu(II)錯体は、一重項－三重項直接遷移による長波長光の吸収という特異な性質を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Investigation of excited state, reductive quenching, and intramolecular electron transfer of Ru(II)-Re(I) supramolecular photocatalysts for CO2 reduction using time-resolved IR measurements (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Koike, D. C. Grills, Y. Tamaki, E. Fujita, K. Okubo, Y. Yamazaki, M. Saigo, T. Mukuta, K. Onda, O. Ishitani
  • 雑誌名: Chem. Sci. 巻: 未定 号: 11 ページ: 2961-2974
  • DOI: 10.1039/c7sc05338j
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ruthenium Tris-bipyridine Single-Molecule Junctions with Multiple Joint Configurations (2018)
  • 著者名/発表者名: Komoto Yuuki、Yamazaki Yasuomi、Tamaki Yusuke、Iwane Madoka、Nishino Tomoaki、Ishitani Osamu、Kiguchi Manabu、Fujii Shintaro
  • 雑誌名: Chemistry - An Asian Journal 巻: - 号: 10 ページ: 1297-1301
  • DOI: 10.1002/asia.201800166
  • 査読あり
• [雑誌論文] A High-Valent Metal-Oxo Species Produced by Photoinduced One-Electron, Two-Proton Transfer Reactivity (2017)
  • 著者名/発表者名: Hu Ke、Sampaio Renato N.、Marquard Seth L.、Brennaman M. Kyle、Tamaki Yusuke、Meyer Thomas J.、Meyer Gerald J.
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 57 号: 1 ページ: 486-494
  • DOI: 10.1021/acs.inorgchem.7b02758
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supramolecular Photocatalysts Constructed with a Photosensitizer Unit Having Two Tridentate Ligands for CO2 Reduction (2017)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Tamaki and Osamu Ishitani
  • 雑誌名: Faraday Discuss. 巻: accepted ページ: 319-335
  • DOI: 10.1039/c6fd00220j
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Supramolecular Photocatalysts for the Reduction of CO2 (2017)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Tamaki and Osamu Ishitani
  • 雑誌名: ACS Catalysis 巻: 7 号: 5 ページ: 3394-3409
  • DOI: 10.1021/acscatal.7b00440
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Photocatalytic reduction of low concentration of CO2 using Ru(II)-Re(I) binuclear complex photocatalyst (2018)
  • 著者名/発表者名: TAMAKI, Yusuke; NAKAJIMA, Takuya; MORIMOTO, Tatsuki; ISHITANI, Osamu
  • 学会等名: International Conference on Coordination Chemistry 2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Development of Ru(II) redox photosensitizers with wideband absorption by singlet-to-triplet transitions (2018)
  • 著者名/発表者名: TAMAKI, Yusuke; ISHITANI, Osamu
  • 学会等名: 日本化学会第98春季年会
• [学会発表] Development of the supramolecular complex photocatalysts for CO2 reduction molecular-designed for the immobilization with heterogeneous materials (2017)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Tamaki and Osamu Ishitani
  • 学会等名: 日本化学会 第97春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学 日吉キャンパス
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] SUPRAMOLECULAR PHOTOCATALYSTS FOR CO2 REDUCTION DESIGNED FOR THE IMMOBILIZATION WITH HETEROGENEOUS MATERIALS (2017)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Tamaki and Osamu Ishitani
  • 学会等名: 2017 International Conference on Artificial Photosynthesis
  • 発表場所: 立命館大学 朱雀キャンパス
  • 年月日: 2017-03-02
  • 国際学会
• [学会発表] Supramolecular photocatalysts constructed with a Ru(II) photosensitizer unit having two tridentate ligands for CO2 reduction (2017)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Tamaki and Osamu Ishitani
  • 学会等名: Artificial Photosynthesis: Faraday Discussion
  • 発表場所: 立命館大学 朱雀キャンパス
  • 年月日: 2017-02-28
  • 国際学会
• [学会発表] Investigation of Ru(II) complexes with two tridentate ligands as a redox photosensitizer utilizing singlet-to-triplet transitions (2017)
  • 著者名/発表者名: TAMAKI, Yusuke; ISHITANI, Osmau
  • 学会等名: Applications of Photoactive Coordination Compounds
  • 国際学会
• [学会発表] Binuclear complex photocatalyst for the reduction of low concentration of CO2 (2017)
  • 著者名/発表者名: TAMAKI, Yusuke; NAKAJIMA, Takuya; UENO, Kazuki; MORIMOTO, Tatsuki; ISHITANI, Osamu
  • 学会等名: 22nd International Symposium of Photochemistry and Photophysics on Coordination Compouds
  • 国際学会
• [学会発表] Development of Ru(II) redox photosensitizers: Toward visible light absorption over a much wider range of wavelengths by singlet-to-triplet transitions (2017)
  • 著者名/発表者名: TAMAKI, Yusuke
  • 学会等名: Japan-Italy Bilateral Symposium on Artificial Photosynthesis Using Metal Complexes
  • 国際学会
• [学会発表] Development of Ru(II) redox photosensitizers utilizing visible light over a wider range of wavelengths by singlet-to-triplet transitions (2017)
  • 著者名/発表者名: TAMAKI, Yusuke; ISHITANI, Osamu
  • 学会等名: 錯体化学会第67回討論会
• [学会発表] Photocatalytic CO2 reduction using multinuclear metal complexes (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Tamaki
  • 学会等名: Royal Society of Chemistry: Inorganic Chemistry Symposium
  • 発表場所: 東京工業大学 大岡山キャンパス
  • 年月日: 2016-10-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Ru(II)-Re(I)複核錯体を光触媒として用いた低濃度CO2の還元 (2016)
  • 著者名/発表者名: 玉置悠祐, 森本樹, 中島拓也, 上野一樹, 石谷治
  • 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