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光異性化反応を利用した新規二核ルテニウムアコ錯体酸素発生触媒群の革新的合成

研究課題

研究課題/領域番号 24350028
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 無機化学
研究機関新潟大学

研究代表者

八木 政行  新潟大学, 自然科学系, 教授 (00282971)

連携研究者 平原 将也  新潟大学, 産学地域人材育成センター, 研究員 (90609835)
CHANDRA Debraji  新潟大学, 産学地域人材育成センター, 研究員 (00609844)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2014年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2013年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2012年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
キーワードルテニウム錯体 / 水の酸化触媒 / 人工光合成 / 水の酸化 / 酸素発生 / 光異性化
研究成果の概要

新規二核ルテニウムアコ錯体の合成法の開拓と水の酸化触媒反応を研究した。キレート配位子LとRu(tpy)Cl3との反応では、単核錯体trans-RuLOH2が優先的に生成するため、後続の二核化反応の進行が立体的に困難である。しかし、trans-RuLOH2水溶液に可視光を照射することにより、光異性化によりcis-RuLOH2が化学量論的に生成することを見出し、cis-RuLOH2から目的の二核ルテニウム錯体を合成することに成功した。種々の置換基を導入した二核ルテニウム錯体誘導体も合成し、水の酸化触媒活性を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件、 謝辞記載あり 13件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 9件)

  • [雑誌論文] Remarkable stimulation of emission quenching on clay surface2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sato, K. Matsubara, S. Hagiwara, K. Saito, M. Yagi, S. Takagi, T. Yui
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 31 号: 1 ページ: 27-31

    • DOI

      10.1021/la504597t

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Open pore architecture of an ordered mesoporous IrO2 thin film for highly efficient electrocatalytic water oxidation2015

    • 著者名/発表者名
      D. Chandra, N. Abe, K. Saito, T. Yui, M. Yagi,
    • 雑誌名

      ChemSusChem

      巻: 8 号: 5 ページ: 795-799

    • DOI

      10.1002/cssc.201402911

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Sustainable synthesis of niobia thin-films with open mesopore channels2015

    • 著者名/発表者名
      K. Saito, Y. Sato, S. Okuyama, K. Matsubara, T. Yui, M. Yagi
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: 54 号: 5 ページ: 2171-2175

    • DOI

      10.1021/ic502580e

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distribution of manganese species in an oxidative dimerization reaction of a bis-terpyridine mononuclear manganese (II) complex and their heterogeneous water oxidation activities2015

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, H. Yamazaki, M Yagi
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiol., B

      巻: 148

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Artificial manganese center models for photosynthetic oxygen evolution in PS II2014

    • 著者名/発表者名
      M. Hirahara, A. Shoji, M. Yagi
    • 雑誌名

      Eur. J. Inorg. Chem.

      巻: 4 号: 4 ページ: 595-606

    • DOI

      10.1002/ejic.201300683

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Visible-light-driven water oxidation at a polychromium-oxo-electrodeposited TiO2 electrode as a new type of earth-abundant photoanode2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kajita, K. Saito, N. Abe, A. Shoji, K. Matsubara, T. Yui, M. Yagi
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 50 号: 10 ページ: 1241-1243

    • DOI

      10.1039/c3cc47764a

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Facile and simple fabrication of an efficient nanoporous WO3 photoanode for visible-light-driven water splitting2014

    • 著者名/発表者名
      X. Zhang, D. Chandra, M. Kajita, H. Takahashi, Li Dong, A. Shoji, K. Saito, T. Yui, M. Yagi
    • 雑誌名

      Int. J. Hydrogen. Energ

      巻: 39 号: 35 ページ: 20736-20743

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2014.06.062

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Influencing factors on heterogeneous water oxidation catalysis by di-μ-oxo dimanganese complex on mica as a synthetic model of photosystem II2014

    • 著者名/発表者名
      A. Shoji, M. Hirahara, H. Yamazaki, M. Yagi
    • 雑誌名

      Res. Chem. Intermed.

      巻: 40 号: 9 ページ: 3199-3208

    • DOI

      10.1007/s11164-014-1826-z

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Unique and facile solvothermal synthesis of mesoporous WO3 using a solid precursor and a surfactant template as a photoanode for visible-light-driven water oxidation2014

    • 著者名/発表者名
      Dong Li, D. Chandra, K. Saito, T. Yui, M. Yagi
    • 雑誌名

      Nanoscale Res. Lett.

      巻: 9:542 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1186/1556-276x-9-542

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis, characterization and heterogeneous catalysis for water oxidation of a di-manganese complex with 4'-(4-pyridyl)-2,2':6',2''-terpyridine)2013

    • 著者名/発表者名
      H. Yamazaki, T. Ueno , K. Aiso, M. Hirahara, T. Aoki, T. Nagata, S. Igarashi, M. Yagi
    • 雑誌名

      Polyhedron

      巻: 52 ページ: 455-460

    • DOI

      10.1016/j.poly.2012.08.051

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Arrangement effect of di-μ-oxo dimanganese catalyst and Ru(bpy)32+ photoexcitation centers adsorbed in mica on visible-light-derived water oxidation2013

    • 著者名/発表者名
      M. Hirahara, H. Yamazaki, S. Yamada, K. Matsubara, Kenji Saito, T. Yui, M. Yagi
    • 雑誌名

      Catal. Sci. Technol.

      巻: 3 号: 7 ページ: 1776-1781

    • DOI

      10.1039/c3cy00010a

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mechanisms of Photoisomerization and Water Oxidation Catalysis of Mononuclear Ruthenium(II) Monoaquo Complexes2013

    • 著者名/発表者名
      M. Hirahara, M. Z. Ertem, M. Komi, H. Yamazaki, C. J. Cramer, M. Yagi
    • 雑誌名

      Inorg. Chem

      巻: 52 号: 11 ページ: 8297-8299

    • DOI

      10.1021/ic400054k

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Monoclinic Ag2Mo2O7 Nanowire: A New Ag-Mo-O, Nanophotocatalyst Material2013

    • 著者名/発表者名
      K. Saito, S. Kazama, K. Matsubara, T. Yui, M. Yagi
    • 雑誌名

      Inorg. Chem.

      巻: 52 号: 15 ページ: 8297-8299

    • DOI

      10.1021/ic401236b

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crystallization of tungsten trioxide having small mesopores : highly eff icient photoanode for visible-light-driven water oxidation.2013

    • 著者名/発表者名
      D. Chandra, K. Saito, T. Yui, M. Yagi.
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 2013 号: 48 ページ: 12606-12609

    • DOI

      10.1002/anie.201306004

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of a new series of molecular catalysts for water oxidation toward solar fuel production2014

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Takahashi , Sho Nagai , Masanari Hirahara, Taisei Sato , Kenji Saito, Tatsuto Yui , Masayuki Yagi
    • 学会等名
      UK-Japan Solar Driven Fuel Synthesis Workshop: Materials, Understanding and Reactor Design
    • 発表場所
      British Embassy
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of a new series of molecular catalysts for water oxidation2014

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Yagi
    • 学会等名
      The 2nd Japan-UK Joint Symposium on Coordination Chemistry
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design and Development of Molecular Catalysts for Water Oxidation2014

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Yagi
    • 学会等名
      Symposium on Molecular Catalysis Toward Sustainable Energy
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2014-07-25 – 2014-07-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of complex catalysts for water oxidation toward artificial photosynthesis2014

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Yagi
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Crystalline Small Mesopore Tungsten Trioxide Photoanode for Highly Efficient Visible Light Driven Water Oxidation2014

    • 著者名/発表者名
      Debraj Chandra, Kenji Saito, Tatsuto Yui, Masayuki Yagi
    • 学会等名
      Collaborative Conference on Materials Research
    • 発表場所
      Incheon
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノシート複合材料を用いた水の酸化触媒の開発2014

    • 著者名/発表者名
      八木政行
    • 学会等名
      日本化学会研究会「低次元系光機能材料研究会」
    • 発表場所
      化学会館
    • 年月日
      2014-05-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A crystalline small mesopore WO3 photoanode for highly efficient visible light driven water oxidation2014

    • 著者名/発表者名
      Debraj Chandra, Kenji Saito, Tatsuto Yui, Masayuki Yagi
    • 学会等名
      International Conference on Hydrogen Production-2014
    • 発表場所
      Kyushu University
    • 年月日
      2014-03-02 – 2014-03-05
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design and activity control of water oxidation catalysts based on photoisomerization of mononuclear ruthenium (II) aquo complexes2013

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Yagi, Sho Nagai, Keisuke Inaba, Tomoya Hakamata, Masanari Hirahara, Kenji Saito, Tatsuto Yui.
    • 学会等名
      20th International Symposium on the Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds
    • 発表場所
      Traverse City
    • 年月日
      2013-07-07 – 2013-07-11
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular Design of Water Oxidation Catalysts toward Artificial Photosynthesis2013

    • 著者名/発表者名
      M. Yagi
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Chemical Energy Conversion Processes
    • 発表場所
      Kyushu University
    • 年月日
      2013-06-12 – 2013-06-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単核ルテニウム(II)アコ錯体の光異性化反応機構と二核錯体合成への応用2012

    • 著者名/発表者名
      八木政行、平原将也、袴田智也、稲葉啓介、齊藤健二、由井樹人
    • 学会等名
      2012年光化学討論会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2021-04-07  

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