三座配位子を有する金属錯体を基盤とした次世代レドックス光増感錯体の開発

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K14238
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分34010:無機・錯体化学関連
• 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): 2018-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 光増感剤 / 光触媒 / CO2還元 / 金属錯体

研究成果の概要

[Ru(NNN)2]2+錯体を用い、従来の[Ru(NN)3]2+錯体では実現できない光増感機能を発揮させることを目的として研究を行った。
・[Ru(NNN)2]2+錯体がS-T吸収を示し、光増感剤として働くことを明らかにした。これにより赤色光照射下でもCO2還元光触媒反応を駆動した。また配位子に様々な置換基を導入することにより、S-T吸収の長波長化と励起状態の長寿命化を両立することに成功した。
・[Ru(NNN)2]2+光増感部をもつ超分子光触媒を半導体光触媒と複合化した。この複合系はCO2をギ酸へ還元する光触媒として駆動した。中性~塩基性条件では、従来より優れた光触媒能を示した。

自由記述の分野

金属錯体の光化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

三重項励起状態への直接遷移（S-T遷移）を示すルテニウム錯体レドックス光増感剤を初めて開発した。従来の物性変調とは全く異なる方法で、吸収を長波長化することができた。これにより本来は相反する長波長吸収と励起状態の長寿命化を両立できた。またこの光増感部を有する超分子光触媒と半導体光触媒からなる複合系が、中性~塩基性条件で従来の系より優れた光触媒能を示した。三座配位子を有するルテニウム錯体光増感部が、多機能複合系における優れた分子設計であることが示唆された。