光駆動型ハイドライドの精密設計

光驱动氢化物的精密设计

• 批准号: 19H02736
• 负责人: 張 浩徹
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Chuo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H02736/
• 关键词: 水素; 金属錯体; 光駆動型ハイドライド; 励起状態水素脱離; フェニレンジアミン; ハイドライド; 光反応; 電気化学; 光駆動; 混合原子価; プロトン共役電子移動; レドックス活性配位子; 光ハイドライド; 多座配位子

本研究では、申請者らが見出した非貴金属とH+及びe-を貯蔵できるπ系ジアミン配位子を含む錯体分子(Metal-binding π-diamine (MπA))を用いた光駆動型水素吸蔵・放出システムの学理を確立し、室温で光により駆動する光駆動型ハイドライドの確立を目指している。これまでの研究により本光駆動型ハイドライドの実現に向けた鍵反応である溶液中での励起状態水素脱離（ESHD）に基づいた光水素分子発生やアルコールの脱水素、また二酸化炭素の固定化や効率的な光ジスルフィド反応等の独創的な成果を見いだしてきた。一方これまでの反応系は溶液系であるために、溶媒との反応や副反応の抑制に課題を残している。さらに、水素重量密度を向上させる観点からも本材料の固体化が望まれる。そこで昨年度は、光水素貯蔵材料の固体化を目的とし、1,2,4,5-Benzenetetramine (BTA)を水素貯蔵部位及びESHD活性部位として用いた配位高分子において興味深い光電気化学挙動を見いだした。既報を参考に(Ni-BTA)nを修飾したITO電極は、モデル錯体であるNi(s-bqdi)2錯体と類似した890 nmに極大を有する吸収帯およびNH振動に特徴的なIR吸収を3300 cm-1に示した。また、この修飾電極は固体状態において配位子ベースの酸化及び還元に由来する電気化学応答を固体状態で示し、電気化学的に活性な物質であることが確認された。更に興味深い事に、-1 Vの定電位印加下において可視光を照射したところ、光カソード電流が増大し照射のON/OFFによりその応答が変調することも確認した。以上の結果は、電気化学的に電極上に形成した還元型高分子が光化学的に水素種・電子を放出することを期待させる。以上の知見は、高分子化した光水素脱離活性ユニットからの光水素脱離の可能性を示す興味深い結果である。

The present study aims to establish the theory of photodynamic absorption and emission of non-noble metals H+ and e-in the presence of Metal-binding π-diamine (MπA) ligands, and to establish the theory of photodynamic absorption and emission of water at room temperature. In this research, we have developed some original results such as the excitation state of water element dissociation (ESHD), the molecular evolution of water element, the immobilization of water element and diacid carbon in solution. A solution system, a solvent system, and an inhibitor system are proposed. In addition, the weight density of water element is increased. The solid-state properties of these polymers are characterized by the presence of 1,2,4,5-Benzenetetramine (BTA), the active site of ESHD, and the interaction between them. It is reported that the ITO electrode modified by reference (Ni-BTA)n has a maximum absorption band of 3300 cm-1 and a characteristic IR absorption band of 3300 cm-1 similar to Ni(s-bqdi)2. The modified electrode is in solid state, the ligand is in acid state, and the electrochemical reaction is in solid state, and the electrochemical reaction is in active state. In addition, when the voltage is-1 V, the visible light is irradiated and the light current is increased, and the ON/OFF of the light is adjusted. The above results are expected to be produced on electrochemical electrodes and photochemically charged polymers. The above findings demonstrate the possibility of photodegradation by polymerization and photodegradation.

项目成果

“水素”を使いこなすためのサイエンス ハイドロジェノミクス

充分利用“氢”氢基因组学的科学

• 发表时间: 2022
• 作者: 折茂 慎一;福谷 克之;藤田 健一
• 通讯作者: 藤田 健一

二液相間移動型電子伝達体が駆動する光触媒系の構築

二液相转移电子载体驱动光催化体系的构建

• 发表时间: 2022
• 作者: Shimada;Rintaro; Chiu;Liang-da; Ozawa;Takeaki,;板垣 廉・滝沢 進也・張 浩徹・中田 明伸
• 通讯作者: 板垣 廉・滝沢 進也・張 浩徹・中田 明伸

Spiro-7型Si/Al多核錯体の熱的Si-Ph活性化によるアルミノシリケート構築

Spiro-7 型 Si/Al 多核配合物的热 Si-Ph 活化构建硅铝酸盐

• 发表时间: 2021
• 作者: 時安 哲平;越後 亮哉;今泉 暁;中田 明伸;張 浩徹;伊藤守弘，上蓑義朋，杉山和幸，中村美和，桧垣正吾，藤浪眞紀，渡部浩司;今泉 暁・中田 明伸・張 浩徹
• 通讯作者: 今泉 暁・中田 明伸・張 浩徹

フェロセン型電子伝達体の光誘起電子/相間移動により駆動する光触媒反応

二茂铁型电子载流子的光诱导电子/相转移驱动的光催化反应

• 发表时间: 2021
• 作者: Shimada;Rintaro; Chiu;Liang-da; Ozawa;Takeaki,;板垣 廉・滝沢 進也・張 浩徹・中田 明伸;藤浪眞紀，松野明未，山脇正人，大島永康，佐藤礼，高井健一;島田林太郎，小澤岳昌;今泉 暁・中田 明伸・松本 剛・張 浩徹;藤浪眞紀，Chiari Luca;今泉 暁・中田 明伸・松本 剛・中村 義之・横井 俊之・張 浩徹;藤浪眞紀，遠藤悠祐，Chiari Luca;板垣 廉・滝沢 進也・張 浩徹・中田 明伸
• 通讯作者: 板垣 廉・滝沢 進也・張 浩徹・中田 明伸

Photochemical Direct Carboxylation of Substituted Anilines by CO2

CO2 取代苯胺的光化学直接羧化

• 发表时间: 2019
• 作者: Kanae Abe;Takeshi Matsumoto;Akinobu Nakada;Ho-Chol Chang
• 通讯作者: Ho-Chol Chang