| 研究課題/領域番号 |
19H02736
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分34010:無機・錯体化学関連
|
|---|
| 研究機関 | 中央大学 |
|---|
研究代表者 |
張 浩徹 中央大学, 理工学部, 教授 (60335198)
|
|---|
| 研究分担者 |
中田 明伸 中央大学, 理工学部, 助教 (20845531)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
|
|---|
| キーワード | 光駆動型エネルギーキャリア / 水素発生 / 二酸化炭素の固定化 / レドックス活性 / 励起状態水素原子脱離 / 配位高分子 / 光電気化学応答 / ユビキタス元素 / 水素 / 光駆動型ハイドライド / 金属錯体 / レドックス活性配位子 / 電気化学 / 励起状態水素脱離 / フェニレンジアミン / ハイドライド / 光反応 / 光駆動 / 混合原子価 / プロトン共役電子移動 / 光ハイドライド / 多座配位子 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
「水素(H2)」は永く人類を魅了して来たが、近年は特に燃料にも電気にも変換しうる二次エネルギーキャリア(EC)としてその社会実装が期待されている。しかし、既存のメチルシクロヘキサン(MCH)/トルエンに代表される有機ハイドライドにおいては、水素の吸脱着に貴金属触媒と“高温という本質的コスト”を必要とするジレンマを補完しうる、「革新的な水素の効率的貯蔵と放出技術」が求められている。
本研究では、申請者らが見出した非貴金属とH+及びe-を貯蔵できるπ系ジアミン配位子を含む錯体分子を用いた光駆動型水素吸蔵・放出システムの学理を確立し、室温で光により駆動する光駆動型ハイドライドの精密設計を展開する。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では、申請者らが見出した非貴金属とH+及びe-を貯蔵できるπ系ジアミン配位子を含む錯体分子を用いた光駆動型水素吸蔵・放出システムの学理を確立し、室温で光により駆動する光駆動型ハイドライドの精密設計を展開した。その結果、１）OH, NH2, OH基を含む有機分子またはその金属錯体が示す励起状態水素原子脱離(ESHD）プロセスとその機構を詳細に明らかにしたと共に、２）光による水素発生、芳香族分子の多量化、ジスルフィド化、及びCO2の固定化を見いだした。更に、３）光電気化学的な水素放出を示す不溶性配位高分子を6種の金属とtetraaminobenzeneから作成し固体化に成功した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我々の成果の意義は、光駆動型による高温を必要としない新しい水素取出技術という点に集約される。従来材料では、脱水素プロセスに高温と貴金属触媒を必要とするが、本系の深化により熱源や大型脱水素設備を必要としないエネルギーキャリアや有用化合物の合成プロセス開発が期待できる。現在進められている再生可能エネルギー利用によるエネルギー製造、人工光合成関連の技術開発と相まって光をEC利用技術に組み込み、既存の光利用技術との相乗効果を生む独創的なシステムと物質群を開発できると考える。特に本系は、ユビキタス金属と電子/プロトン授受能を有する安価な有機骨格との組み合わせによりニーズに応じた多様な設計を実現しうる。
|
