| 研究領域 | 人工光合成による太陽光エネルギーの物質変換：実用化に向けての異分野融合 |
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| 研究課題/領域番号 |
25107502
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
加藤 昌子 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80214401)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2014年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 光水素発生 / 元素活用 / ３d金属錯体 / 量子ドット |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、貴金属触媒や稀少金属材料、超高純度材料に代わる新しい物質系の探索の観点から、ユビキタス元素活用に基づく光水素発生系の構築を目指し、以下の２項目に焦点をあて研究を推進した。
１）レドックス活性分子／3d 金属錯体による光水素発生反応探索と高効率化．
レドックス活性配位子であるフェニレンジアミン類のより有効な活用と触媒活性を明らかにするために、Fe2+に加えて、Mn2+, Ni2+, Co2+等、種々の3d金属イオンを用いて錯体を構築して光水素発生反応を検討した。その結果、いずれの金属イオンを用いた場合も類似の水素発生能を示すが、Mn2+とFe2+系のみがハイドロキノンの存在下で触媒活性を示すことを見出した。また、フェニレンジアミンを紫外光で直接励起することで光水素発生量が大幅に増大することを見出した。
２）量子ドットを光増感剤とする3d金属錯体光水素発生系の構築．
可視光による水の分解へのアプローチとして、量子ドット（CdSe）を光増感剤とする3d金属イオンによる可視光応答型光水素発生系を構築した。CdSe-4-メルカプト安息香酸/NiCl2/アスコルビン酸系において最も良好な水素発生反応が観測された（24時間緑色光照射：TON = 17900）。反応は、金属イオン（Ni2+, Fe2+等）のほかに、量子ドット保護剤であるチオラートの種類に大きく依存することが見出され、触媒活性種はチオラト-3d金属錯体であることが示唆された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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