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2017 年度 実績報告書

CO2還元触媒を導入したリング状Re(I)多核錯体光触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K17891
研究機関東京工業大学

研究代表者

玉置 悠祐  東京工業大学, 理学院, 助教 (10752389)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード光増感錯体
研究実績の概要

二つの異なる三座配位子を有するヘテロレプティック型ルテニウム錯体 [(mbip)Ru(tpy)]2+ (mbip = bis(N-methylbenzimidazolyl)pyridine, tpy = 2,2’:6’,2”-terpyridine) は、光増感部として従来良く用いられている [Ru(N^N)3]2+型錯体 (N^N = ジイミン配位子) では達成できない優れた性質を示した。(1) 幅広い波長領域の可視光を利用:550-700 nmの領域に特異的な吸収帯が観測され、詳細な検討の結果、三重項励起状態への直接励起によるもの (S-T吸収) であると示唆された。これは、S-T吸収を示すRu(II)光増感錯体として初めての例であり、通常の方法では不可能な、励起寿命や還元力を維持したままの吸収波長領域の拡大に成功した。Re(I)やMn(I)のカルボニル錯体と共存させることで、赤色光で駆動するCO2還元光触媒反応においてCOあるいはギ酸を選択的に生成した。(2) 固体表面との複合体形成に適した光増感錯体:光増感錯体の固体材料表面への吸着を強化するため、アンカーとなるホスホン酸基の数を2から4へと増やせるように分子設計した。mbip配位子に4つのホスホン酸置換基を導入したRu(II)錯体を合成し、半導体表面への吸着挙動とその安定性について評価すると、従来の[Ru(N^N)3]2+型錯体と比べ、半導体表面からより外れにくくなっていることが分かった。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Investigation of excited state, reductive quenching, and intramolecular electron transfer of Ru(II)-Re(I) supramolecular photocatalysts for CO2 reduction using time-resolved IR measurements2018

    • 著者名/発表者名
      Koike Kazuhide、Grills David C.、Tamaki Yusuke、Fujita Etsuko、Okubo Kei、Yamazaki Yasuomi、Saigo Masaki、Mukuta Tatsuhiko、Onda Ken、Ishitani Osamu
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 9 ページ: 2961~2974

    • DOI

      10.1039/c7sc05338j

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ruthenium Tris-bipyridine Single-Molecule Junctions with Multiple Joint Configurations2018

    • 著者名/発表者名
      Komoto Yuuki、Yamazaki Yasuomi、Tamaki Yusuke、Iwane Madoka、Nishino Tomoaki、Ishitani Osamu、Kiguchi Manabu、Fujii Shintaro
    • 雑誌名

      Chemistry - An Asian Journal

      巻: 13 ページ: 1297-1301

    • DOI

      10.1002/asia.201800166

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A High-Valent Metal-Oxo Species Produced by Photoinduced One-Electron, Two-Proton Transfer Reactivity2017

    • 著者名/発表者名
      Hu Ke、Sampaio Renato N.、Marquard Seth L.、Brennaman M. Kyle、Tamaki Yusuke、Meyer Thomas J.、Meyer Gerald J.
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 57 ページ: 486~494

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.7b02758

    • 査読あり
  • [学会発表] Photocatalytic reduction of low concentration of CO2 using Ru(II)-Re(I) binuclear complex photocatalyst2018

    • 著者名/発表者名
      TAMAKI, Yusuke; NAKAJIMA, Takuya; MORIMOTO, Tatsuki; ISHITANI, Osamu
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of Ru(II) redox photosensitizers with wideband absorption by singlet-to-triplet transitions2018

    • 著者名/発表者名
      TAMAKI, Yusuke; ISHITANI, Osamu
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [学会発表] Investigation of Ru(II) complexes with two tridentate ligands as a redox photosensitizer utilizing singlet-to-triplet transitions2017

    • 著者名/発表者名
      TAMAKI, Yusuke; ISHITANI, Osmau
    • 学会等名
      Applications of Photoactive Coordination Compounds
    • 国際学会
  • [学会発表] Binuclear complex photocatalyst for the reduction of low concentration of CO22017

    • 著者名/発表者名
      TAMAKI, Yusuke; NAKAJIMA, Takuya; UENO, Kazuki; MORIMOTO, Tatsuki; ISHITANI, Osamu
    • 学会等名
      22nd International Symposium of Photochemistry and Photophysics on Coordination Compouds
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Ru(II) redox photosensitizers: Toward visible light absorption over a much wider range of wavelengths by singlet-to-triplet transitions2017

    • 著者名/発表者名
      TAMAKI, Yusuke
    • 学会等名
      Japan-Italy Bilateral Symposium on Artificial Photosynthesis Using Metal Complexes
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Ru(II) redox photosensitizers utilizing visible light over a wider range of wavelengths by singlet-to-triplet transitions2017

    • 著者名/発表者名
      TAMAKI, Yusuke; ISHITANI, Osamu
    • 学会等名
      錯体化学会第67回討論会

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公開日: 2018-12-17  

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