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高い触媒活性と耐久性を併せ持つ水素生成触媒の創出と触媒反応機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25810042
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 無機化学
研究機関九州大学

研究代表者

山内 幸正  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (50631769)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード人工光合成 / 水素発生 / ニッケル錯体 / コバルト錯体 / 水の可視光分解 / 低過電圧 / 光エネルギー変換 / 分子触媒 / 水素生成反応 / 白金錯体 / カルベン配位子 / 触媒反応機構 / N-ヘテロ環状カルベン / メチルビオローゲン
研究成果の概要

本研究課題では、高い触媒活性と耐久性を併せ持つ水素生成触媒の開発とその触媒挙動の解明を試みた。その結果、高い触媒活性を示すコバルト、白金、及びニッケル錯体触媒を見出すことに成功した。その中でニッケル錯体触媒については高い耐久性が認められた。さらに、それらの錯体触媒が金属中心または配位子中心へのプロトン共役電子移動を経由して水素生成反応を駆動することについても明らかにするなど、触媒反応機構についても数多くの洞察を得ることに成功した。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (31件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] A tricarboxylated PtCl(terpyridine) derivative exhibiting pH-dependent photocatalytic activity for H2 evolution from water2015

    • 著者名/発表者名
      Kosei Yamauchi and Ken Sakai
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 印刷中 号: 18 ページ: 8685-8696

    • DOI

      10.1039/c5dt00425j

    • 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] A Cobalt-NHC Complex as an Improved Catalyst for Photochemical Hydrogen Evolution from Water2014

    • 著者名/発表者名
      Ken Kawano, Kosei Yamauchi and Ken Sakai
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 号: 69 ページ: 9872-9875

    • DOI

      10.1039/c4cc03493g

    • 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] 高い触媒回転数を示すニッケル(II)錯体の水素生成触媒特性2013

    • 著者名/発表者名
      Kosei Yamauchi
    • 雑誌名

      Bulletin of Japan Society of Coordination Chemistry

      巻: 62 号: 0 ページ: 26-28

    • DOI

      10.4019/bjscc.62.26

    • NAID

      130003395241

    • ISSN
      1882-6954, 1883-1737
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 配位子内にプロトン伝達部位を有する PCET型水素生成錯体触媒の開発2015

    • 著者名/発表者名
      山内幸正・小柴慧太・酒井 健
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大環状コバルトNHC錯体及びその誘導体の光水素生成触媒機能に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      河野 健・山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ビス(ピラジンジチオラト)ニッケル(II)錯体の水素生成触媒反応2015

    • 著者名/発表者名
      小柴慧太・山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 水溶性白金(II)ターピリジン錯体の光水素生成触媒挙動2014

    • 著者名/発表者名
      山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      錯体化学会第64回討論会
    • 発表場所
      中央大学・後楽園キャンパス
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 白金ターピリジン錯体を固定化した光水素生成電極の作製と機能評価2014

    • 著者名/発表者名
      鹿 拓人・山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      錯体化学会第64回討論会
    • 発表場所
      中央大学・後楽園キャンパス
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] N-ヘテロ環状カルベン配位子を有する大環状コバルト錯体触媒による光水素生成反応2014

    • 著者名/発表者名
      河野 健・山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      錯体化学会第64回討論会
    • 発表場所
      中央大学・後楽園キャンパス
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大環状コバルト(N-ヘテロ環状カルベン)錯体の光水素生成触媒特性2014

    • 著者名/発表者名
      山内幸正・河野 健・酒井 健
    • 学会等名
      第26回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      首都大学東京・南大沢キャンパス
    • 年月日
      2014-08-06 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 遷移金属カルベン錯体を触媒とする光水素生成反応2014

    • 著者名/発表者名
      河野 健・山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      第26回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      首都大学東京・南大沢キャンパス
    • 年月日
      2014-08-06 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 水素生成触媒機能を有するビス(ピラジンジチオラト)ニッケル(II)錯体の合成と機能評価2014

    • 著者名/発表者名
      小柴慧太・山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      錯体化学若手の会夏の学校2014
    • 発表場所
      ホテルサンシャイン白子
    • 年月日
      2014-08-01 – 2014-08-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] H2 Evolution Catalysis Driven with Low Driving Forces2014

    • 著者名/発表者名
      Kosei Yamauchi, Ken Kawano, Ken Sakai
    • 学会等名
      41st International Conference on Coordination Chemistry (ICCC-41)
    • 発表場所
      Suntec Singapore Convention & Exhibition Centre, 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] 水からの光水素生成反応を低い反応駆動力で促進する均一系錯体触媒の開発2014

    • 著者名/発表者名
      山内幸正・河野 健・酒井 健
    • 学会等名
      第35回光化学若手の会
    • 発表場所
      休暇村志賀島
    • 年月日
      2014-06-13 – 2014-06-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Photochemical Reduction of water into Hydrogen Catalysed by a Macrocyclic Cobalt Complex2014

    • 著者名/発表者名
      Ken Kawano, Kosei Yamauchi, and Ken Sakai
    • 学会等名
      European Symposium on Current Challenges in Supramolecular Photocatalytic Water Splitting
    • 発表場所
      Friedrich Schiller University, Jena Germany
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 光水素生成機能を示す白金ターピリジン錯体の触媒活性制御2014

    • 著者名/発表者名
      山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 大環状コバルトカルベン錯体による光水素生成触媒反応2014

    • 著者名/発表者名
      河野 健・山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 水溶性ニッケルジチオラト錯体の水素生成触媒機能2014

    • 著者名/発表者名
      小柴慧太・山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 光増感作用を有する白金ターピリジン錯体を固定化した光水素生成電極の開発2014

    • 著者名/発表者名
      鹿 拓人・坂井 翔・山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Photochemical Hydrogen Production from Water Promoted by Robust Platinum(II) Molecular Catalysts2013

    • 著者名/発表者名
      Kosei Yamauchi and Ken Sakai
    • 学会等名
      1st International Symposium on Chemical Energy Conversion Processes (ISCECP-1)
    • 発表場所
      I2CNER Hall, Kyushu University
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spectroscopic, Electrochemical and Catalytic H2-evolving Properties of a Macrocyclic Nickel-Carbene Complex2013

    • 著者名/発表者名
      Ken Kawano, Kosei Yamauchi, and Ken Sakai
    • 学会等名
      1st International Symposium on Chemical Energy Conversion Processes (ISCECP-1)
    • 発表場所
      I2CNER Hall, Kyushu University
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Studies on the Electrochemical Hydrogen Evolution Reactions Catalyzed by a PtCl2(bpy) Derivative Anchored over ITO Electrode2013

    • 著者名/発表者名
      Takuto Shika, Kosei Yamauchi, and Ken Sakai
    • 学会等名
      1st International Symposium on Chemical Energy Conversion Processes (ISCECP-1)
    • 発表場所
      I2CNER Hall, Kyushu University
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Hydrogen Evolution both Catalyzed and Photocatalyzed byWater-Soluble Platinum(II)-Phosphine Complexes2013

    • 著者名/発表者名
      Shu Lin, Kosei Yamauchi, and Ken Sakai
    • 学会等名
      1st International Symposium on Chemical Energy Conversion Processes (ISCECP-1)
    • 発表場所
      I2CNER Hall, Kyushu University
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] PHOTOCHEMICAL HYDROGEN PRODUCTION FROM WATER PROMOTED BYWATER-SOLUBLE PLATINUM(II) TERPYRIDINE DERIVATIVES2013

    • 著者名/発表者名
      Kosei Yamauchi, and Ken Sakai
    • 学会等名
      20th International Symposium on the Photophysics and Photochemistry of Coordination Compounds (ISPPCC 2013)
    • 発表場所
      Grand Traverse Resort and Spa, Traverse City, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Light-induced Hydrogen Evolution Catalyzed or Photocatalyzed by Water-Soluble Platinum(II)-Phosphine Complexes2013

    • 著者名/発表者名
      Shu Lin, Kosei Yamauchi, and Ken Sakai
    • 学会等名
      20th International Symposium on the Photophysicsand Photochemistry of Coordination Compounds (ISPPCC 2013)
    • 発表場所
      Grand Traverse Resort and Spa, Traverse City, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Photochemical Hydrogen Production from Water Promoted by Water-Soluble Platinum(II) Terpyridine Complexes2013

    • 著者名/発表者名
      Kosei Yamauchi, and Ken Sakai
    • 学会等名
      4th Asian Conference on Coordination Chemistry (ACCC4)
    • 発表場所
      International Convention Center Jeju, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] P ドナー配位子を有する白金(II)錯体の合成と光水素生成触媒機能2013

    • 著者名/発表者名
      林 樹・山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      第25回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      唐津ロイヤルホテル
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 白金錯体修飾ITO 電極の水素生成触媒機能2013

    • 著者名/発表者名
      鹿 拓人・山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      第25回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      唐津ロイヤルホテル
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] N-ヘテロ環状カルベンを有する大環状金属錯体の光水素生成触媒機能2013

    • 著者名/発表者名
      河野 健・山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      第25回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      唐津ロイヤルホテル
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] カルベン配位を有する大環状金属錯体の水素生成触媒機能2013

    • 著者名/発表者名
      河野 健・山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      錯体化学若手の会夏の学校2013
    • 発表場所
      NTT北海道セミナーセンタ
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Homogeneous catalysis of robust Pt(II) complexes in hydrogen production from water2013

    • 著者名/発表者名
      Kosei Yamauchi, and Ken Sakai
    • 学会等名
      錯体化学会第63回討論会
    • 発表場所
      琉球大学千原キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 大環状遷移金属カルベン錯体の合成と水素生成触媒作用2013

    • 著者名/発表者名
      河野 健・山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      錯体化学会第63回討論会
    • 発表場所
      琉球大学千原キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Pドナー配位子を有する白金(II)二核錯体の光水素生成触媒機能2013

    • 著者名/発表者名
      林 樹・山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      錯体化学会第63回討論会
    • 発表場所
      琉球大学千原キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 光増感機能を持つ白金ターピリジン錯体の光水素発生電極への応用2013

    • 著者名/発表者名
      鹿 拓人・坂井 翔・山内幸正・酒井 健
    • 学会等名
      錯体化学会第63回討論会
    • 発表場所
      琉球大学千原キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] 「金属錯体による光水素生成触媒反応」複合系の光機能研究会選書2『人工光合成:エネルギーによる物質変換の化学』2015

    • 著者名/発表者名
      山内幸正
    • 総ページ数
      22
    • 出版者
      三共出版
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 九州大学大学院理学研究院化学部門 錯体化学研究室

    • URL

      http://www.scc.kyushu-u.ac.jp/Sakutai/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 九州大学理学部化学科 錯体化学研究室

    • URL

      http://www.scc.kyushu-u.ac.jp/Sakutai/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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