| 研究課題/領域番号 |
19K23652
|
|---|
| 研究種目 |
研究活動スタート支援
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
0502:無機・錯体化学、分析化学、無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 中央大学 |
|---|
研究代表者 |
中田 明伸 中央大学, 理工学部, 助教 (20845531)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-08-30 – 2021-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
|
| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
|
|---|
| キーワード | 電子伝達 / 光触媒 / Z-スキーム / カップリング反応 / 光増感反応 / 水分解 / 人工光合成 / クリック反応 / 分子接着剤 / 水素製造 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
太陽光エネルギーにより水を分解して水素（H2）を生成する光触媒反応は、究極にクリーンな化学エネルギー製造法として注目されている。太陽光H2製造の効率向上に欠かせない光触媒間の電子伝達系の高品位化に資する研究は少なく、シンプルな反応系において光電子伝達を制御することが重要課題である。
本研究では、分子導線を開発して光触媒粒子を選択的に結合する、これまでにない手法で新たな電子伝達系を構築することでこれらの課題に挑戦する。これが実現できれば、水分解H2製造のみならず、様々な太陽光化学エネルギー変換反応の効率化に資する技術基盤となることが期待される。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では、光触媒粒子を選択的に結合する分子導線を開発し、これまでにない手法で新たな電子伝達系を構築することを目的とした。本研究の成果の一つとして、光触媒粒子表面におけるクロスカップリング反応により異種光触媒粒子を結合することに成功した。また、得られた異種粒子複合体に、光によって電子を動かす分子ユニットを導入することにも成功し、今後異種光触媒間の電子伝達制御と、それによる人工光合成型反応の高機能化が期待される。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
二酸化炭素還元や水分解水素製造など、持続可能社会の実現に向けて期待されている人工光合成型反応を効率よく機能するためには、天然の光合成が巧みに引き起こしている高効率な電子移動機構をシンプルに模倣し、人工系に組み込む必要がある。本研究の成果は、光合成複合体のように酸化と還元を機能する反応中心を電子伝達モジュールで複合化する人工系構築に向けた第一歩であり、今後複合体間電子伝達の制御を進めることで高効率な人工光合成反応の実現が期待できる。
|
