高次π空間の構造と電子移動機能

2012 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 高次π空間の創発と機能開発
• 研究課題/領域番号: 20108010
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 福住 俊一 大阪大学, 工学研究科, 教授 (40144430)
• 研究分担者: 小島 隆彦 筑波大学, 数理物質科学研究科, 教授 (20264012)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: π電子 / π曲面 / π空間 / 拡張π電子系 / 拡張π平面

研究概要

広いπ共役系を持つカップ積層型ナノカーボン、フラーレン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体の電子移動特性や化学反応特性を明らかにした。さらにそれらを複合化させることにより、高次π空間構造を構築し、有機太陽電池へと応用し、光電流発生におけるIPCE 値が77%の高い値を示す系を構築した。さらには、長寿命電荷分離系を構築し、光スイッチングデバイスの作成にも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Protonation-coupled redox reactions in planar antiaromatic meso-pentafluorophenyl-substituted o-phenylene-bridged annulated rosarins (2013)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Ishida, Soo-Jin Kim, Christian Preihs, Kei Ohkubo, Jong Min Lim, Byung Sun Lee, Jung Su Park, Vincent M. Lynch, Vladimir V. Roznyatovskiy, Tridib Sarma, Pradeepta K. Panda, Chang-Hee Lee, Shunichi Fukuzumi, Dongho Kim, Jonathan L. Sessler
  • 雑誌名: Nature Chemistry 巻: 5 ページ: 15-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Redox-induced reversible metal assembly through translocation and reversible ligand coupling in tetranuclear metal sandwich frameworks (2012)
  • 著者名/発表者名: Tetsuro Murahashi, Katsunori Shirato, Azusa Fukushima, Kohei Takase, Tomoyoshi Suenobu, Shunichi Fukuzumi, Sensuke Ogoshi, Hideo Kurosawa
  • 雑誌名: Nature Chemistry 巻: 4 ページ: 52-58
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly efficient photocatalytic oxygenation reactions using water oxygen source (2011)
  • 著者名/発表者名: Shunichi Fukuzumi, Takashi Kishi, Hiroaki Kotani, Yong-Min Lee, Wonwoo Nam
  • 雑誌名: Nature Chemistry 巻: 3 ページ: 38-41
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of a metal ion-bound oxoiron(IV) complex and implications for biological electron transfer (2010)
  • 著者名/発表者名: Shunichi Fukuzumi, Yuma Morimoto, Hiroaki Kotani, Pan.e Naumov, Yong-Min Lee, Wonwoo Nam
  • 雑誌名: Nature Chemistry 巻: 2 ページ: 756-759
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ion-Mediated Electron Transfer in a Supramolecular Donor-Acceptor Ensemble (2010)
  • 著者名/発表者名: Jung Su Park, Elizabeth Karnas, Kei Ohkubo, Ping Chen, Karl M. Kadish, Shunichi Fukuzumi, Christopher Bielawski, Todd W. Hudnall, Vincent M. Lynch, and Jonathan L. Sessler
  • 雑誌名: Science 巻: 329 ページ: 1324-1327
  • 査読あり
• [学会発表] Photocatalytic Production of Hydrogen Peroxide and Its Fuel Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: 福住俊一
  • 学会等名: GRC on Inroganic Reaction Mechanisms in 2013
  • 発表場所: ヒューストン(米国)
  • 年月日: 2013-03-05
• [学会発表] Artificial Photosynthesis for Sustainable Fuel Production (2012)
  • 著者名/発表者名: 福住俊一
  • 学会等名: 221st ECS Meeting
  • 発表場所: シアトル(米国)
  • 年月日: 2012-05-07
• [学会発表] Photocatalytic Hydrogen Production and CO2 Fixation with Hydrogen (2012)
  • 著者名/発表者名: 福住俊一
  • 学会等名: Eurasia 12 conference on chemical sciences
  • 発表場所: Corfu(ギリシャ)
  • 年月日: 2012-04-18
• [図書] Proton-Coupled Electron Transfer, A Carrefour of Chemical Reactivity Traditions (2013)
  • 著者名/発表者名: Shunichi Fukuzumi, Hiroaki Kotani
  • 総ページ数: 89-125
  • 出版者: RSC Publishing
• [図書] 生命環境化学入門 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福住俊一編
  • 総ページ数: 1-13, 69-96
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] HANDBOOK OF CARBON NANO MATERIALS, Vol.2: Electron Transfer and Application (2011)
  • 著者名/発表者名: Shunichi Fukuzumi
  • 総ページ数: 519-543
  • 出版者: World Science,
• [備考]
  • URL: http://www.pi-space.jp/research_area/index.html
• [産業財産権] 過酸化水素製造方法、過酸化水素製造用キットおよび燃料電池 (2011)
  • 発明者名: 福住俊一、末延知義、加藤慧、洪達超
  • 権利者名: 大阪大学
  • 産業財産権番号: 特許、2011-141280
  • 出願年月日: 2011-06-25
• [産業財産権] 芳香族化合物の酸化反応生成物の製造方法 (2009)
  • 発明者名: 大久保敬、福住俊一、水島健太郎
  • 権利者名: 大阪大学
  • 産業財産権番号: 特許、2009-213811
  • 出願年月日: 2009-09-15
• [産業財産権] 光照射によって誘電率が変化する膜およびそれを用いた電子デバイス (2009)
  • 発明者名: 福住俊一、大久保敬、村上元信、村田英幸、酒井平祐
  • 権利者名: 大阪大学、北陸先端科学技術大学院大学
  • 産業財産権番号: 特許、2009-205923
  • 出願年月日: 2009-09-07
• [産業財産権] カップ型ナノカーボンの製造方法およびカップ型ナノカーボン (2008)
  • 発明者名: 福住俊一、斉藤健二、末延知義
  • 権利者名: 大阪大学
  • 産業財産権番号: 特許、2008-256900
  • 出願年月日: 2008-10-01
• [産業財産権] 新規9-置換アクリジニウム誘導体、および 9-置換アクリジニウム誘導体を用いた芳香族アルデヒドと過酸化水素の同時製造方法 (2008)
  • 発明者名: 大久保敬
  • 権利者名: 東京化成工業株式会社
  • 産業財産権番号: 特許、2008-255128
  • 出願年月日: 2008-09-03