2020 Fiscal Year Research-status Report
Photoreduction of carbon dioxide using porous glass nanocavity under ambient condition
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17K18013
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
野地 智康 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (40452205)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 人工光合成 / 多孔質 / ガラス / ギ酸 / 光水素発生 / 嫌気 / 再生可能 / 光触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光化学系II(PSII)とキノンを多孔質ガラス板内部に導入し、光照射を繰り返すと、酸素が発生した。酸素が発生しなくなるまで、光照射を繰り返すことで、多孔質ガラス板内部に固定されたPSIIの耐久性を調べた実験結果の解析を行った。その結果、固定する前のPSIIの耐久性と遜色ない結果だった。細孔内で生成される還元型キノンの生成速度は、多孔質ガラス板内に導入されたキノン濃度が外部溶液中と同じであることを仮定すると、外部溶液中での反応速度よりも増大していた。これらの結果は、多孔質ガラス板内部の空間は、PSIIを固定する素材として優れた反応場であること示す。
多孔質ガラス板内部のpHは外部溶液中よりも約pH0.5、酸性側にシフトしている。そのため、PSIIの酸素発生活性および内部電子移動速度のpH依存性を調べた。その結果、酸性側pH5.5とアルカリ側pH8.0で異なる原因で、活性が低下していることがわかった。
PSIの光捕集機能拡張を調べるため、PSIに結合したフィコビリソームからPSIへのエネルギー移動解析を行った。フィコビリソームが結合したPSIのモデリングを行った。光捕集アンテナタンパク質LHCII, メチルビオロゲン, 白金ナノ粒子から構成される光誘起水素発生させる系において、蛍光寿命解析からLHCIIからMVへの電子移動速度を見積もった。
タンパク質内部の光吸収波長が制御される機構を調べるため、一つタンパク質に一つの色素を有するバクテリオロドプシンの吸収波長がどのように制御されているのかを理論化学的手法により調べた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
実験データ解析するために考案したレート方程式を改善したため、論文の原稿内容の多くを変更した。そのため、論文完成に遅延が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
論文の内容を修正し、投稿する。理論化学計算を行い、タンパク質の光吸収波長制御、光捕集、電子移動の機構を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
研究費の使用用途は、予定通り、主に論文の英文校正に使用と理論化学計算、解析に必要な計算の電気代である。予定された学会をすべてキャンセルしたため、次年度使用額が生じた。論文内容改変のため、論文執筆の遅延した。論文の英文校正費に使用する費用を次年度に繰り越した。
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