| 研究領域 | 光合成分子機構の学理解明と時空間制御による革新的光ー物質変換系の創製 |
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| 研究課題/領域番号 |
17H06438
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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 |
複合領域
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
野澤 俊介 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (20415053)
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| 研究分担者 |
山下 晃一 京都大学, 実験と理論計算科学のインタープレイによる触媒・電池の元素戦略研究拠点ユニット, 特任教授 (40175659)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| キーワード | 人工光合成 / 光触媒 / 分子動画 / XAFS / XFEL / 放射光 / 構造解析 / その場観察 |
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| 研究成果の概要 |
本研究により、光反応性タンパク質や、領域内で合成された多くの均一系・不均一系光触媒について、光エネルギー変換過程における構造・電子状態の過渡的な変化が、X線分子動画法と計算化学的アプローチから可視化され、それらの動的情報はより高効率な光触媒材料を合成する際の設計指針となった。XFELを用いたポンプ-プローブ計測と、放射光を用いたオペランド計測によって、初期の反応経路から反応ダイアグラムが進行する過程まで、幅広い時間スケールの反応中間体が可視化された。光機能性の効率や選択性を決定する因子を、微視的な構造・電子状態の視点から詳細に提示する本研究は、人工光合成研究の新しいアプローチを示した。
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| 自由記述の分野 |
放射光科学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高機能な光触媒材料の反応過程を追跡することで、それを模倣して更に良い機能性を持たせるには、素過程としてどのような電子状態・構造を持てばいいのか、このような基本的かつ根本的な問題に対して、構造・局所電子状態の立場から指標を与えられた点に、本研究の学術的意義がある。また、他の計測技術と相補的な比較研究ができ、また、材料開発研究とも密接な連携が行える本研究は、エネルギー問題解決に向けた人工光合成研究の活性化をもたらす点において、大きな社会的意義を持つ。
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