2021 年度研究成果報告書

二酸化チタンを両極に用いた分子性光電気化学セルによるノンバイアス太陽光水分解

研究課題

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研究課題/領域番号	19K05502
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分34010:無機・錯体化学関連
研究機関	九州大学
研究代表者	小澤弘宜九州大学, 理学研究院, 准教授 (30572804)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード	太陽光水分解 / 錯体触媒 / 錯体色素 / 光電気化学 / 二酸化チタン
研究成果の概要	本研究では、アノード上における逆電子移動の抑制を目指したスペーサー導入型酸素生成触媒の創製、およびこれを用いた酸素生成フォトアノードの開発を目指して研究を行なった。さらに、光増感サイトと触媒反応サイトを単一分子化した二核錯体の合成、およびこれを修飾したTiO2電極の作製も行った。この修飾電極の電気化学的な酸素生成触媒機能の評価を行い、この二核錯体が酸素生成触媒機能を示すことを明らかにした。本研究において得られた成果は、ノンバイアスでの光化学的な水の完全分解を達成できる分子性光電気化学セルの開発に向けた有用な知見となるものである。
自由記述の分野	錯体化学、無機化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では、光増感サイトと触媒反応サイトを単一分子化した二核錯体の合成、およびこれを修飾したTiO2電極の作製を行い、この修飾電極が電気化学的な酸素生成触媒機能を示すことを明らかにした。TiO2電極表面における光増感サイトと触媒反応サイトでの電子移動や、酸素生成触媒反応に関して非常に有用な知見を得ることができ、各種光エネルギー変換反応に関する研究の飛躍的な進展につながると期待される。また、各種光エネルギー変換反応に関する研究が飛躍的に進展することによって、持続可能な社会の早期実現に向けて大きく貢献できると考えられる。