非貴金属元素の融合による化学エネルギーキャリアシステムの構築

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16H04123
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機化学
• 研究機関: 中央大学
• 研究代表者: 張 浩徹 中央大学, 理工学部, 教授 (60335198)
• 研究分担者: 松本 剛 中央大学, 理工学部, 助教 (40564109)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 水素 / 光水素発生 / エネルギーキャリア / 配位子 / 電子移動 / プロトン移動

研究成果の概要

課題１：室温駆動型MπAハイドライドの開発においては、配位子上での逐次的多電子、多プロトン移動を示す中間種の単離と同定に成功すると共に、従来のFe(II)に加え、Mn(II)等d電子数の異なる錯体群及び配位子への電子求引性及び供与性置換基の導入により、光水素活性特性を制御しうることを明らかにした。一方、課題２：MπA及びその類似体による既存ハイドライドの室温光脱水素触媒の開発においては、従来のFe(II)にMg(II), Mn(II), Co(II), Zn(II)及び置換基効果、並びに中心金属のスピン状態の効果を実証し、従来の触媒を超える触媒活性を得ることに成功した。

自由記述の分野

金属錯体化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

水素社会の構築は、持続可能社会の形成に必須の技術として注目されている。従来の水素貯蔵材料及び技術は、熱源を必要としエネルギーコストの観点からも本質的なジレンマを有する。一方、本研究の対象は、室温において光により水素を発生する材料の開発に資する金属錯体である。本研究ではopda/bqdi系金属錯体が示す配位子上での逐次的な多電子、多プロトン移動プロセスを実験的に証明したのに加え、これらの光水素キャリアの特性に影響する化学因子の解明に成功した点からも、今後の新しいタイプのエネルギーキャリア開発に寄与する諸知見が得られたと言える。