2012 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Emergence of highly elaborated pai-space and its function |
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| Project/Area Number |
20108010
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
福住 俊一 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40144430)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小島 隆彦 筑波大学, 数理物質科学研究科(系), 教授 (20264012)
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| Project Period (FY) |
2008-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | π電子 / π曲面 / π空間 / 拡張π電子系 / 拡張π平面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では高次π空間の創発を機能と結びつけることを目指し、リチウムイオン内包フラーレンとポルフィリノイドの超分子錯体の光誘起電荷分離について下記の研究を行った。効率的な電子移動を行うには連結分子の合成や超分子形成などを行い、ドナーとアクセプターをそれぞれ適切な位置に配置しなければならない。超分子の場合では煩雑な合成操作は必要なく、非極性溶媒中では安定に存在することができる。一方、長い電荷分離寿命を得ることができるのは極性溶媒中であり、溶媒の選択が非常に重要である。本研究では、まず、Li+@C60が非常に優れた電子アクセプター性を有することを見いだした。次に、電子アクセプターとしてカチオンであるLi+@C60を、電子ドナーとしてアニオン性ポルフィリンであるテトラフェニルポルフィリンテトラスルホン酸塩を組合せることにより、イオン間相互作用および π－π 相互作用によって極性溶媒中でも安定な超分子が形成されることを見いだした。その錯形成定数は配位性溶媒であるベンゾニトリル中においても3.0 × 105 M-5と大きい値を示した。ポルフィリンからLi+@C60への超分子内光誘起電荷分離はナノ秒レーザー測定によって観測し、その電荷分離寿命は非共有結合のモノマーポルフィリン／フラーレン超分子系では最長寿命となる310μsを得ることができた。電子ドナーとして亜鉛クロリンを用いた場合の電荷分離寿命は170μs、サイクリックポルフィリン二量体を用いた場合は670μsとなり、安定な電荷分離状態を得ることができた。さらに、Li+@C60/ZnTPPS4-超分子を用いた色素増感型太陽電池を作製し、光電変換特性を評価した結果、77%のICPE値が観測され、非常に高い性能を有していることが分かった。
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| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(115 results)
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[Journal Article] η5-Cyclopentadienyl-Iron(II)-[14]Triphyrin(2.1.1) Sandwich Compounds: Synthesis, Characterization, and Stable Redox Interconversion2013
Author(s)
Zhaoli Xue, Daiki Kuzuhara, Shinya Ikeda, Yuka Sakakibara, Kei Ohkubo, Naoki Aratani, Tetsuo Okujima, Hidemitsu Uno, Shunichi Fukuzumi and Hiroko Yamada
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Journal Title
Angew. Chem., Int. Ed.
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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