| 研究課題/領域番号 |
17H04888
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
エネルギー関連化学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
渡邊 源規 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 准教授 (60700276)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
24,440千円 (直接経費: 18,800千円、間接経費: 5,640千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2017年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
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| キーワード | 光触媒 / 水素 / 鉄錯体 / ヒドロゲナーゼ / 可視光 / 水分解 / 有機-無機複合材料 / 有機鉄錯体 / 水素発生 / 鉄錯体触媒 / 有機金属錯体 / 水素製造 / 触媒・化学プロセス / 材料化学 / 光物性 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では色素－無機酸化物－鉄錯体助触媒を組みあわせ、色素を用いた可視光応答型「ハイブリッド光触媒」を開発した。（１）担持色素のモデル化合物による色素増感型光触媒の開発（２）鉄錯体配位子の開発を独立して行い、最適化を行った。これらの結果をもとに（３）色素-光触媒-鉄水素生産サイトの組み合わせによる光触媒水素生産を検討したところ、色素-Ｃ３Ｎ４-有機鉄錯体を用いた反応系で可視光照射したところ、水素生成活性は低いものの、可視光照射下で水素の生成を確認した。以上より、本研究で課題とした有機色素-光触媒-鉄錯体ハイブリッド系光触媒を構築し、光照射下で水分解水素生産を達成できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光触媒は水素生成サイトとして希少な白金を助触媒として用いており、これは光触媒の大量供給にはふさわしいとはいえない。白金以外の助触媒研究も酸化イリジウムや酸化ルテニウムを用いた貴金属系が主体で、非貴金属系助触媒の研究は極めて少ない。白金は地表に０．５μ％しか存在しないが、鉄は地表に４．７％存在し、価格も１００万分の１で安価な元素であり、従来の白金に変わり安価で安定的に供給可能な助触媒として期待できる。そこで本研究では水素製造能を有することが知られている、鉄ヒドロゲナーゼの鉄模倣触媒に注目した。本研究により安価な光触媒系の開発が可能となる。
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