| 研究課題/領域番号 |
21K14642
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分34010:無機・錯体化学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
Jung Jieun 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (60801008)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 二酸化炭素 / 光触媒 / 光還元 / レーザーフラッシュフォトリシス / 反応機構 / イリジウム / モリブデン / タングステン / Carbon dioxide / Photoreduction / Photocatalyst / Molybdenum complex / Laser flash photolysis / Photocatalysis / CO2 reduction / Mo complex / laser flash photolysis / mechanism |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Converting carbon dioxide (CO2) into carbon-containing value-added produces and feedstocks is extremely important to reduce CO2 emissions. In typical photocatalytic CO2 reduction using single-active-site photocatalysts, noble metal complexes have frequently been used as a photocatalyst for CO2 reduction by virtue of the relatively long-lived excited state under light. The goal of this research is to establish cost-effective and environmental benign systems for selective photocatalytic CO2 reduction using a non-noble metal complex as a photocatalyst under mild conditions.
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| 研究成果の概要 |
本研究では、(PNNP)Mを基本骨格構造として新規二酸化炭素（CO2）光還元触媒を開発のうえ、それらの電気化学的及び光化学的な物性を調査した。これらの実験結果と知見で触媒活性を向上させることに成功し、(PNNP)Moの場合には、これまでに報告されている貴金属を用いない同様の単核単独の触媒のCO2光還元触媒の中で最高の触媒回転数が獲得された。
さらに、これらの実験結果と知見を金属錯体の配位子や構造の微調整・改変にフィードバックさせ、様々な新規な(PNNP)M金属錯体を合成した。この錯体を電極化し、再生可能エネルギーである水とCO2を用いる人工光合成系に適用可能なシステム開発にも成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
モリブデン錯体については、貴金属を用いない同様のCO2光還元触媒としてはたらく単核金属錯体としては世界最高の触媒回転数を達成した。単核のMo錯体がCO2の光還元触媒として単独ではたらくことを示した初めての報告例であるとともに、ギ酸選択的にCO2の光還元反応が進行する数少ない例の一つでもある。
(PNNP)Mを基本骨格構造とした新規CO2還元触媒の開発は金属錯体－半導体ハイブリッド光触媒の最適化によって高効率なCO2還元反応が達成され、人工光合成触媒系へと繋げることができる。水と太陽光を用いたCO2還元技術の確立と、それに基づく持続可能な循環型社会の実現に貢献することを期待される。
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