電子伝達膜を用いた光合成型物質変換システムの構築

• 研究課題/領域番号: 25410102
• 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: 機能物性化学
• 研究機関: 名城大学
• 研究代表者: 永田 央 名城大学, 理工学部, 教授 (40231485)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 電子伝達膜 / 酸化還元 / キノン / 人工光合成 / ピロール / 導電性高分子 / 酸素発生 / 電子伝達

研究成果の概要

アントラキノンの高分子化によって、電子伝達機能を有する高分子膜を作成した。この膜は、機械的強度に難があり、隔膜として使用するには適さないことがわかった。
別のアプローチとして、カーボンペーパーとイオン交換膜を複合化した隔膜を用いて、キノンを活物質とするレドックスフロー電池の構築を行った。また、この反応系と組み合わせる酸化還元反応の開発のため、カーボンペーパー上に酸素発生触媒を電着する方法、および有機系触媒で二酸化炭素を還元する反応について検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Molby: Graphical Molecular Modeling Software with Integrated Ruby Interpreter (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshi Nagata
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan 巻: 87 号: 8 ページ: 902-904
  • DOI: 10.1246/bcsj.20140093
  • NAID: 130004153304
  • ISSN: 0009-2673, 1348-0634
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Switching of Single-Molecule Magnetic Properties of TbIII-Porphyrin Double-Decker Complexes and Observation of Their Supramolecular Structures on a Carbon Surface (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Inose, D. Tanaka, H. Tanaka, O. Ivasenko, T. Nagata, Y. Ohta, S. De Feyter, N. Ishikawa, T. Ogawa
  • 雑誌名: Chemistry - A European Journal 巻: 20 号: 36 ページ: 11362-11369
  • DOI: 10.1002/chem.201402669
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Design of Synthetic Molecular Units Including Quinones towards the Construction of Artificial Photosynthesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshi Nagata
  • 雑誌名: Research on Chemical Intermediates 巻: 40 号: 9 ページ: 3183-3198
  • DOI: 10.1007/s11164-014-1825-0
  • 査読あり
• [学会発表] イミド化合物を触媒とする二酸化炭素の電気化学的還元 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川津 脩平、永田 央
  • 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（千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] ポルフィリンとキノンを使う電子伝達：大事なことは全部光合成に教わった (2014)
  • 著者名/発表者名: 永田 央
  • 学会等名: 第４５回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-11-30
• [学会発表] 金属フタロシアニンの光増感によるキノンの還元反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遊佐仁暁・永田 央
  • 学会等名: 錯体化学会第６３回討論会
  • 発表場所: 琉球大学（沖縄県中頭郡西原町）
• [備考] 名城大学理工学部応用化学科 永田研究室
  • URL: http://www2.meijo-u.ac.jp/~tnagata/research/
• [備考] 名城大学理工学部応用化学科 永田研究室
  • URL: http://http://www2.meijo-u.ac.jp/~tnagata/
• [備考] 名城大学理工学部応用化学科 永田研究室
  • URL: http://wwwro.meijo-u.ac.jp/labs/ro001/
• [産業財産権] 光エネルギー変換貯蔵システムおよび高分子 (2015)
  • 発明者名: 川北美香、岩瀬勝則、永田 央
  • 権利者名: 川北美香、岩瀬勝則、永田 央
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2015-02-09