スピン制御電荷分離錯体を利用する光電変換素子開発

• 研究課題/領域番号: 24550062
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 有機化学
• 研究機関: 大阪市立大学
• 研究代表者: 鈴木 修一 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 講師 (80433291)
• 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: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 光電子移動 / 光電変換 / 太陽電池 / スピン制御 / 色素増感

研究成果の概要

光エネルギーを電気エネルギーに変換する際、電荷分離の高効率化と電荷分離状態の長寿命化は極めて重要な因子である。本研究ではこれまでに本研究者が知見を蓄積してきた三重項光増感部として白金錯体を用いたスピン制御電荷分離錯体を電変換素子へと展開することを目的に、1. 長波長吸収を示す三重項光増感型電荷分離システムの設計と合成、2. ドナー・白金錯体・アクセプター三連結体システムを利用した光電変換素子の作製と評価、3. ドナー・白金錯体二連結体を用いた色素増感太陽電池の作製と評価、の三点を検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Direct Observation of Hole Shift and Characterization of Spin States in Radical Ion Pairs Generated from Photoinduced Electron Transfer of (Phenothiazine)n-Anthraquinone (n = 1, 3) Dyads (2014)
  • 著者名/発表者名: Karimata, A.; Suzuki, S.; Kozaki, M.; Kimoto, K.; Nozaki, K.; Matsushita, H.; Ikeda, N.; Akiyama, K.; Kosumi, D.; Hashimoto, H.; Okada, K.
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. A 巻: 118 号: 47 ページ: 11262-11271
  • DOI: 10.1021/jp509643q
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced electron transfer of platinum(II) bipyridine diacetylides linked by triphenylamine-and naphthaleneimide-derivatives and their application to photoelectric conversion systems (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki, Y. Matsumoto, M. Tsubamoto. R. Sugimura, M. Kozaki, K. Kimoto, M. Iwamura, K. Nozaki, N. Senju, C. Uragami, H. Hashimoto, Y. Muramatsu, A. Konno, K. Okada
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 15(in press) 号: 21 ページ: 8088-8094
  • DOI: 10.1039/c3cp50182e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced Charge Separation of 10-Phenyl-10H-phenothiazine-2-Phenylanthraquinone Dyad Bridged by Bicyclo[2.2.2]octane (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Karimata, H. Kawauchi, S. Suzuki, M. Kozaki, N. Ikeda, K. Keyaki, K. Nozaki, K. Akiyama, and K. Okada
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 42 号: 8 ページ: 749-796
  • DOI: 10.1246/cl.130062
  • NAID: 10031189251
  • 査読あり
• [雑誌論文] Re- association of All-trans- 3,4-Dihydro- anhydrorhodovibrin with LH1 Subunits Isolated from Rhodospirillum Rubrum: Selective Binding of All-transIsomer from Mixture of Cisand Trans Isomers (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Yamamoto,S. Suzuki, M. Kozaki, R. M. Nango, K. Okada, H. Hashimoto, etc.
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 巻: 86 号: 1 ページ: 121-128
  • DOI: 10.1246/bcsj.20120230
  • NAID: 130004153135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoinduced charge separation of phenothiazine-platinum-naphthalene diimide triads linked by twisted phenylene bridges (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Sugimura, S. Suzuki, M. Kozaki, K. Keyaki, K. Nozaki, H. Matsushita, N. Ikeda, K. Okada
  • 雑誌名: Res. Chem. Intermed. 巻: 39 号: 1 ページ: 185-204
  • DOI: 10.1007/s11164-012-0642-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Syntheses and Structural Studies of Tris(N-phenothiazinyl)borane and its Radical Cation (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Suzuki, K. Yoshida, M. Kozaki, K. Okada
  • 雑誌名: Angew. Chem. 巻: 52 号: 9 ページ: 2499-2502
  • DOI: 10.1002/anie.201208392
  • 査読あり
• [雑誌論文] Construction of Snowflake-Shaped Dendri- tic Covalent Assemblies with Rigid Conjugated Networks (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kozaki, S. Morita, S. Suzuki, K. Okada
  • 雑誌名: J. Org. Chem. 巻: 77 号: 21 ページ: 9447-9457
  • DOI: 10.1021/jo3014512
  • 査読あり
• [雑誌論文] NCN Pincer-Pt Complexes Coordinated by (Nitronyl Nitroxide)-2-ide Radical Anion (2012)
  • 著者名/発表者名: X. Zhang, S. Suzuki, M. Kozaki, K. Okada
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 134 号: 43 ページ: 17866-17868
  • DOI: 10.1021/ja308103g
  • 査読あり
• [学会発表] ジアリールアミン連結フェノチアジン誘導体の酸化挙動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 狩俣 歩，鈴木修一，小嵜正敏，岡田惠次
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学船橋キャンパス（千葉・船橋）
  • 年月日: 2015-03-25 – 2015-03-29
• [学会発表] Syntheses and Properties of Nickel-Salen Complexes for Dye Sensitized Solar Cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Ueda, S. Suzuki, M. Kozaki, K. Iso, A. Konno, and K. Okada
  • 学会等名: The 18th Osaka City University International Conference
  • 発表場所: 大阪市立大学学術総合情報センター（大阪・大阪）
  • 年月日: 2015-03-09
• [学会発表] Synthesis and Properties of Nickel-Salen Complex Derivatives for Dye Sensitized Solar Cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Ueda, S. Suzuki, M. Kozaki, K. Iso, A. Konno, and K. Okada
  • 学会等名: The 2014 OCARINA Annual International Meeting
  • 発表場所: 大阪市立大学学術総合情報センター（大阪・大阪）
  • 年月日: 2015-03-04 – 2015-03-05
• [学会発表] 発光性ジホスフィン-銅(I)-ジアセチリド錯体の開発と光電子移動反応への展開 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡田惠次，神原隆介，鈴木修一，小嵜正敏，石川絵美子，岩村宗高，野崎浩一
  • 学会等名: 2014年光化学討論会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス（北海道・札幌）
  • 年月日: 2014-10-11 – 2014-10-13
• [学会発表] 発光性フェノチアジン誘導体の光学特性および置換基効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 狩俣 歩，鈴木修一，小嵜正敏，舘 祥光，岡田惠次
  • 学会等名: 2014年光化学討論会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス（北海道・札幌）
  • 年月日: 2014-10-11 – 2014-10-13
• [学会発表] ドナー連結型ビス(ピリジルイミノ)イソインドリン白金錯体を用いた色素増感太陽電池に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本侑真，鈴木修一，狩俣 歩，小嵜正敏，村松陽平，昆野昭則，岡田惠次
  • 学会等名: 2014年光化学討論会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス（北海道・札幌）
  • 年月日: 2014-10-11 – 2014-10-13
• [学会発表] 色素増感型太陽電池を指向したサレン金属錯体とその類縁体の合成と性質 (2014)
  • 著者名/発表者名: 植田勇希，鈴木修一，小嵜正敏，村松陽平，昆野昭則，岡田惠次
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス（宮城・仙台）
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-09
• [学会発表] 3,7-ジフェニルフェノチアジン誘導体の発光特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 狩俣 歩, 鈴木修一, 小嵜正敏, 岡田惠次
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 愛知・名古屋大学
• [学会発表] ジホスフィン配位子をもつ発光性銅(I)二核フェニルアセチリド錯体の発光メカニズムについて (2014)
  • 著者名/発表者名: 石川絵美子, 成瀬大輔, 岩村宗高, 神原隆介, 鈴木修一, 小嵜正敏, 岡田惠次, 野崎浩一
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 愛知・名古屋大学
• [学会発表] ドナー連結型ビス(ピリジルイミノ)イソインドリン白金錯体の太陽電池特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本侑真，狩俣 歩，鈴木修一，小嵜正敏，村松陽平，昆野昭則，岡田惠次
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 愛知・名古屋大学
• [学会発表] ポリスチレン中におけるトリフェニルアミン－ナフタレンジイミド連結分子の長寿命光誘起電荷分離 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 翼, 木本健嗣, 堀越敬史, 鈴木修一, 小嵜正敏, 岡田惠次, 岩村宗高, 野崎浩一
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 愛知・名古屋大学
• [学会発表] 白金錯体を光増感部とするスピン制御型電荷分離分子システムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木修一
  • 学会等名: 第３回CSJフェスタ2013-新化学技術推進協会 (JACI) 奨励研究講演会
  • 発表場所: 千葉・船橋・タワーホール船堀
  • 招待講演
• [学会発表] テトラフェニルアザジピロメテン誘導体の合成と色素増感太陽電池への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中川堅太郎，松本侑真，鈴木修一，小嵜正敏，昆野昭則，村松陽平，岡田惠次
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 東京・学習院大学
• [学会発表] Ru錯体を光増感剤とするラジカル付加反応の開発とアミノ酸誘導体の合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉本 梓，鈴木修一，小嵜正敏，岡田惠次
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 東京・学習院大学
• [学会発表] ビス(ジアリールホスフィノ)ベンゼン-銅(I)アセチリド錯体の発光特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 神原隆介，堀越敬史，鈴木修一，小嵜正敏，植野光代，石山 泰，石川絵美子，佐藤翼，成瀬大輔，岩村宗孝，野崎浩一，岡田惠次
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 東京・学習院大学
• [学会発表] 電子ドナー連結型白金錯体の光電変換特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本侑真，狩俣 歩，鈴木修一，小嵜正敏，村松陽平，昆野昭則，岡田惠次
  • 学会等名: 第24回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 東京・学習院大学
• [学会発表] 分子内光電子移動反応によるフェノチアジントリマーラジカルカチオンの発生とそのダイナミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 狩俣 歩，鈴木修一，小嵜正敏，木本健嗣，野崎浩一，松下浩典，池田憲昭，岡田恵次
  • 学会等名: 2013年光化学討論会
  • 発表場所: 愛媛・愛媛大学
• [学会発表] トリフェニルアミン-白金ポルフィリン-ナフタルジイミド三連結体のスピン制御型光電子移動反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡田惠次，杉村亮治，鈴木修一，小嵜正敏，木本健嗣，佐藤翼，野崎浩一，清水宏樹，池田憲昭，秋山公男
  • 学会等名: 2013年光化学討論会
  • 発表場所: 愛媛・愛媛大学
• [学会発表] 白金ポルフィリン-亜鉛ポルフィリン-ジニトロベンゼン連結体のスピン選択的光電子移動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上友淳弘，小嵜正敏，鈴木修一，鍋谷 悠，山本大亮，KUTTASSERY Kuttassery Fazalurahman， Ramakrishnan Vivek，井上晴夫，岡田惠次
  • 学会等名: 2013年光化学討論会
  • 発表場所: 愛媛・愛媛大学
• [学会発表] ジホスフィン配位子をもつ発光性銅(I)フェニルアセチリド錯体の発光メカニズム (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川絵美子，岩村宗高，神原隆介，鈴木修一，小嵜正敏，岡田恵次，野崎 浩一
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 沖縄・琉球大学
• [学会発表] Photoinduced Charge Separation in Bis(2-pyridylimino)isoindoline-Pt-acetylides Linked with Dianisylphenylamine and Naphthalene Diimide (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡田惠次
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Electron Spin Science
  • 発表場所: Mastushima, Miyagi
• [学会発表] 嵩高いジホスフィン配位子を用いた銅アセチリド錯体の発光特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木修一
  • 学会等名: 平成 24 年光化学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] 白金ポルフィリンを三重項増感部とするトリフェニルアミン・ナフタレンジイミド連結体の光電子移動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉村亮治
  • 学会等名: 平成 24 年光化学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] 白金ポルフィリン-亜鉛ポルフィリン-ジニトロベンゼン三連結体および関連化合物の光電子移動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上友淳弘
  • 学会等名: 平成 24 年光化学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] ジアニシルフェニルアミン、ナフタレンジイミド連結型ビス(2-ピリジルイミノ)イソインドリン-Pt-アセチリドの光電荷分離および電荷再結合 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木修一
  • 学会等名: 平成 24 年光化学討論会
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] 架橋部にピレンを用いたトリフェニルアミン-BODIPY 連結体の光電荷分離 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木修一
  • 学会等名: 第 23 回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 電子ドナー・白金錯体・アクセプター三連結体の光電子移動反応と光電変換特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木修一
  • 学会等名: 第 23 回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 嵩高いジホスフィン配位子を用いた二核銅アセチリド錯体の合成と発光特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木修一
  • 学会等名: 第 23 回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 白金とスピンを鍵とする新規錯体の合成と物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木修一
  • 学会等名: 第 47 回錯体化学若手の会， 近畿地区勉強会
  • 発表場所: 神戸・兵庫
  • 招待講演
• [学会発表] 強発光性銅アセチリド錯体：ジホスフィン配位子の構造と光物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木修一
  • 学会等名: 第 6 回有機π電子系シンポジウム
  • 発表場所: 松山・愛媛
• [学会発表] 三重項光増感部を用いた高効率電荷分離錯体の光電変換特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木修一
  • 学会等名: 第 6 回有機π電子系シンポジウム
  • 発表場所: 松山・愛媛
• [学会発表] スピン状態制御を指向したπ電子系分子の設計と合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木修一
  • 学会等名: 第 6 回有機π電子系シンポジウム
  • 発表場所: 松山・愛媛
  • 招待講演