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2015 Fiscal Year Annual Research Report

高効率な時間分解XAFS法を用いた光反応中間体の詳細な構造解析

Publicly Offered Research

Project AreaChemical conversion of solar energy by artificial photosynthesis: a breakthrough by fusion of related fields toward realization of practical processes
Project/Area Number 15H00890
Research InstitutionHigh Energy Accelerator Research Organization

Principal Investigator

野澤 俊介  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 准教授 (20415053)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywords人工光合成 / 光機能材料 / 分子動画 / 量子ビーム
Outline of Annual Research Achievements

H27年度において、励起レーザー、X 線集光レンズ、電気ゲート検出法について改良を加えることで、放射光施設PF-ARから 794KHz で発せられるパルスX線を間引かずに全て利用するピコ秒時間分解 XAFS システムが再構築された。ビームラインNW14に設置された周期長 36mm のアンジュレーターを用いると、5-24 keV のエネルギー範囲において、これまでと比べおよそ 3 桁高い平均光子数(> 1E12 photons/s)が時間分解実験で利用可能となり、ピコ秒時間分解 XAFS においては、定常 XAFS 測定と同質のデーターを同じ測定時間で取得することが可能となった。測定においては水の四電子酸化触媒として活性を有するRu(II)錯体や、CO2の光還元機能を有するRe(I)錯体について測定を行い、広い波数空間においてS/N比の良い過渡吸収スペクトルを得た。現在、順調に理論計算と合わせた解析が進んでおり近日中に論文投稿する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

既に多くの研究予定サンプルにおいて、詳細な励起状態構造を抽出するための、広い波数空間領域における過渡的なシグナル観測に成功できているため、本研究は順調に進展しているといえる。

Strategy for Future Research Activity

微量サンプルや溶媒依存性を計測するシステム開発に取り組み、さらに詳細な励起状態構造を議論していく予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 5 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] プサン大(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      プサン大
  • [Int'l Joint Research] ローレンス・バークレー国立研究所(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      ローレンス・バークレー国立研究所
  • [Int'l Joint Research] ドイツ電子シンクロトロン(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      ドイツ電子シンクロトロン
  • [Journal Article] Dynamics of Photoelectrons and Structural changes of Tungsten Trioxide Observed by Femtosecond Transient XAFS2016

    • Author(s)
      Y. Uemura, D. Kido, Y. Wakisaka, H. Uehara, T. ohba, Y. Niwa, S. Nozawa, T. Sato, K. Ichiyanagi, R. Fulaya, T. Katayama, T. Togashi, S. Owada, M. Yabashi, K. Hatada, S. Takakusagi, T. Yokoyama, B. Ohtani, K. Asakura
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 55 Pages: 1364-1367

    • DOI

      10.1002/anie.201509252

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Ultrafast molecular structural dynamics of metal complexes probed by time-resolved X-ray experiments2015

    • Author(s)
      Shunsuke Nozawa
    • Organizer
      Pacifichem2015
    • Place of Presentation
      ホノルル(アメリカ)
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] フェムト秒 X 線溶液散乱による化学結合形成に伴った分子生成過程の可視化2015

    • Author(s)
      野澤俊介
    • Organizer
      東北大学金属材料研究所研究会 「量子ビーム強磁場実験の進展と将来-基礎物理および物質科学への応用」
    • Place of Presentation
      東北大学金属材料研究所(岩手県・仙台市)
    • Year and Date
      2015-09-30 – 2015-10-01
    • Invited
  • [Presentation] Excited-state Molecular Structures of Metal Complexes Measured by Time-resolved XAFS2015

    • Author(s)
      Shunsuke Nozawa
    • Organizer
      XAFS16
    • Place of Presentation
      カールスルーエ(ドイツ)
    • Year and Date
      2015-08-23 – 2015-08-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] X 線自由電子レーザー(XFEL)を用いたフェムト秒分子動画撮影法による化学結合形成に伴った分子生成過程の可視化2015

    • Author(s)
      野澤俊介
    • Organizer
      第27回 配位化合物の光化学討論会
    • Place of Presentation
      佐渡インフォメーションセンター(新潟県・佐渡市)
    • Year and Date
      2015-08-07 – 2015-08-09
  • [Presentation] Molecular Structural Dynamics of Photofunctional Complexes Probed by Time-resolved XAFS and X-ray Liquid Scattering2015

    • Author(s)
      Shunsuke Nozawa
    • Organizer
      IUPAC-2015
    • Place of Presentation
      プサン(韓国)
    • Year and Date
      2015-08-06 – 2015-08-14
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 太陽電池や光触媒の基礎反応である電子移動のメカニズム2015

    • Author(s)
      野澤俊介
    • Organizer
      第18回 XAFS討論会
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構(茨城県・つくば市)
    • Year and Date
      2015-07-29 – 2015-07-31
    • Invited
  • [Presentation] Direct observation of bond formation by femtosecond X-ray solution scattering2015

    • Author(s)
      Shunsuke Nozawa
    • Organizer
      SRI2015
    • Place of Presentation
      ニューヨーク(アメリカ)
    • Year and Date
      2015-07-06 – 2015-07-10
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 産業応用を目指した無機・有機新材料創製のための構造解析技術2015

    • Author(s)
      一柳光平, 野澤俊介
    • Total Pages
      19
    • Publisher
      CMC出版

URL: 

Published: 2017-01-06   Modified: 2022-01-27  

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