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2018 年度 実績報告書

人工光合成を指向した酸素/過酸化水素生成のpH制御光アノードの創製

研究課題

研究課題/領域番号 18H02071
研究機関新潟大学

研究代表者

八木 政行  新潟大学, 自然科学系, 教授 (00282971)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードルテニウム錯体 / 水の酸化 / 過酸化水素生成
研究実績の概要

1) 電子供与性のエトキシ基と電子吸引性のクロロ基をそれぞれ導入した二核ルテニウム錯体を合成し、錯体の反応性に及ぼす置換基の効果を研究した。
2) 電極修飾のリンカーとしてリン酸基、カルボキシル基、長鎖アルキル基を導入した新規な二核ルテニウム錯体の合成に成功した。カルボキシル基を導入した錯体が酸化チタン電極で高活性に機能することを見出した。長鎖アルキル基を導入した錯体は、カーボンペーパー上で高活性かつ安定に機能することを見出した。
3) これまで、過酸化水素生成における二核ルテニウム錯体活種の同定が課題であった。本研究では、過酸化水素架橋を有する二核ルテニウム錯体の単離に成功し、種々のキャラクタリゼーションを行った。この錯体は、アセトニトリル中で安定に存在することを見出した。この水溶液をアセトニトリルと混合することにより、二核ルテニウムアコ・ヒドロキソ錯体が再生することを見出した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまで、課題であった過酸化水素生成における二核ルテニウム錯体活種の単離に成功した。過酸化水素架橋を有する二核ルテニウム錯体を単離できる条件を見出したことにより、今後研究が大きく進展すると期待される

今後の研究の推進方策

今後、過酸化水素架橋を有する二核ルテニウム錯体の単結晶構造解析を行う予定である。さらに、過酸化水素発生機構を明らかにすると共に、その重要因子を明らかにする。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Recent advances in the development of molecular catalyst-based anodes for water oxidation toward artificial photosynthesis2019

    • 著者名/発表者名
      Z. N. Zahran, Y. Tsubonouchi, E. A. Mohamed, M. Yagi
    • 雑誌名

      ChemSusChem

      巻: 12 ページ: 1775-1793

    • DOI

      https://doi.org/10.1002/cssc.201802795

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Physicochemical properties and thermal isomerization of homoleptic ruthenium complexes with asymmetric ligands2019

    • 著者名/発表者名
      Yuta Tsubonouchi, Hiroki Sonokawa, Kenji Saito, Tatsuto Yui, Tsubasa Hatanaka, Yasuhiro Funahashi, Koichi Nozaki, Masayuki Yagi
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] Electrochemical water oxidation catalyzed by a dinuclear ruthenium complex having a carboxylate-anthyridine ligand2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Sonokawa, Yuta Tsubonouchi, Kenji Saito, Tatsuto Yui, Masayuki Yagi
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [学会発表] 共役大環状配位子を有する卑金属錯体の合成と酸素発生触媒機能2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 大生、坪ノ内 優太、齊藤 健二、由井 樹人、八木 政行
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
  • [図書] Photoisomerization: Causes, Behavior and Effects2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanahashi, S. Watabe, E. A. Mohamed, Y. Tsubonouchi, Z. N. Zahran, M. Hirahara, M. Yagi
    • 総ページ数
      29
    • 出版者
      Nova Science Publishers
    • ISBN
      978-1-53615-313-2

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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