| 研究課題/領域番号 |
26220801
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
西原 寛 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70156090)
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| 研究分担者 |
山野井 慶徳 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (20342636)
鞆 達也 東京理科大学, 理学部第一部教養学科, 教授 (60300886)
中里 和郎 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (90377804)
草本 哲郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90585192)
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| 研究期間 (年度) |
2014-05-30 – 2019-03-31
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| キーワード | 分子ワイヤ / ナノシート / 金属錯体 / 配位 / フォトシステム |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、配位化学の特長である、1) 分子幾何構造の自在構築、2) 結合自由度による構造変換性・柔軟性、および3) 特異物性の発現、を最大限に活用することによって、意図した構造と物性・機能をもつ分子超構造体を自在に組み上げる方法である配位プログラミング法を進化させ、ユニークな物理・化学特性を有する新規分子ネットワークを創製し、さらにこの新しい分子材料を用いて先駆的な高性能の化学素子を開発することを目標とする。具体的には、錯体分子ワイヤ、生体コンポーネント―人工分子ハイブリッド系、二次元物質系、および光・電子・磁気機能分子系を研究対象としている。シアノバクテリアの光合成コンポーネントPSI, PSIIの高い光機能を利用した独自の素子の開発においては、PSII-分子ワイヤ-白金ナノ粒子（PtNP）ハイブリッドシステムとして、PSII中のレドックスカスケード途中のQBサイトのプラストキノンを白金ナノ粒子付き分子ワイヤで置き換えることに成功した。この再構成PSIIを金電極上に固定化した電極は光電流を生じ、その光電流の印加電圧依存性測定から、分子ワイヤのレドックスをQBサイトのプラストキノンと同程度の－0.20 V (vs Ag/AgCl)にできることを証明した。二次元物質に関しては高い光機能性をもつビス（ジピリナト）亜鉛から構成される配位ナノシートに関しては、ポルフィリンをコアとする四方向ジピリン配位子を用いて碁盤型の亜鉛錯体のナノシートを合成した。このナノシートは以前に報告した名のシートに比べて広い光吸収波長域と高い光電変換量子収率を示した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
錯体分子ワイヤ、生体コンポーネント―人工分子ハイブリッド系、二次元物質系のいずれにおいても新しい物質の合成やその特異な性質の発現に関する成果が得られ、論文の引用回数も増加している。
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| 今後の研究の推進方策 |
錯体分子ワイヤに関しては、いろいろな基板を用いて、電解重合法を用いる極めて長いπ共役レドックス錯体分子ワイヤの合成を行い、長距離電子移動や電子輸送の基礎研究から電気化学素子への応用を研究する。二次元物質系に関してはヘテロ積層構造、ヘテロジャンクション構造を作製し、その整流特性や光電変換特性を解明する。
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