2013 Fiscal Year Annual Research Report
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25220801
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
今堀 博 京都大学, 物質ー細胞統合システム拠点, 教授 (90243261)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅山 有和 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30378806)
高野 勇太 京都大学, 物質ー細胞統合システム拠点, 助教 (60580115)
村上 達也 京都大学, 物質ー細胞統合システム拠点, 准教授 (90410737)
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| Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2018-03-31
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| Keywords | ドナー・アクセプター連結分子 / 電子移動 / 電子的相互作用 / 光電荷分離 / 細胞機能制御 |
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| Research Abstract |
光電荷分離状態を100%の高効率で利用できる学理を確立し、有機太陽電池などの太陽エネルギー変換系の高効率化、および細胞機能制御へと展開していくことを狙う。すなわち、ドナー（電子供与体）・アクセプター（電子受容体）界面において、ドナー・アクセプター相互作用の指標である電子的相互作用（エレクトロニック・カップリング）を強い状態から弱い状態へと連続的に変化させることで、エキシプレックス（電荷移動錯体）形成と電荷分離状態生成および電荷分離寿命と量子収率の関係を系統的に明らかにし、今まで系ごとに違った“光電荷分離状態”に関する統一した学理を構築することを目指した。具体的にはドナーとしてポルフィリンあるいはポリチオフェン、アクセプターとしてフラーレン、カーボンナノチューブ、グラフェンなどのナノカーボン類を一連の長さの異なる剛直で直線状のオリゴフェニレン、オリゴキシニレンで連結した化合物を合成した。その結果、オリゴフェニレン架橋の長さに強く依存した特異な光学特性を示すことを見いだした。現在、時間分解過渡吸収分光法などを用いて、光物性評価を行っている。また、光による細胞機能制御のために一連の両親媒性光電荷分離分子を合成した。生きた細胞の細胞膜に合成した光電荷分離分子を導入し、可視光照射下でパッチクランプ測定を行った。その結果、光照射により細胞膜電位が脱分極すること、光電荷分離分子の置換基に依存して脱分極の大きさが変化することを見いだした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
一連の光電荷分離分子の合成に成功している。
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| Strategy for Future Research Activity |
合成した一連の光電荷分離分子の光物性を時間分解過渡吸収分光法により明らかにしていく予定である。
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