C2化合物を生成する光触媒反応系の開発

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K05511
• 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: 東京工科大学
• 研究代表者: 森本 樹 東京工科大学, 工学部, 准教授 (40452015)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 光触媒 / 人工光合成 / 二酸化炭素還元 / 多核錯体

研究成果の概要

複数の炭素原子を含む化合物を生成する光触媒系を目指して、近接した金属中心を持つレニウム2核および3核錯体に基づく新たな光触媒の開発を行った。金属中心間距離や立体配座を規制した多核錯体を種々合成し、二酸化炭素還元光触媒反応を行った。その結果、複数の炭素原子を含む化合物を生成する光触媒を見出せなかったものの、特定の多核錯体が二酸化炭素を一酸化炭素に効率よく還元することを明らかにした。さらに、二酸化炭素還元を担う金属中心間の距離や相対配置が、その効率化に影響していることも見出し、二酸化炭素還元金属錯体光触媒の設計指針の一つを明らかにできた。

自由記述の分野

無機化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

地球規模の様々な問題に関わっている二酸化炭素(CO2)の処理方法の一つとして、人工光合成によるCO2の再資源化が有望視されている。本研究では、多核化した特定の金属錯体が、従来のCO2還元反応系を上回ることを見出した。さらに、そのCO2還元の効率化が、錯体中の金属中心間の距離や立体配座によることも明らかにし、CO2還元金属錯体光触媒の設計指針の一つを提案できた。