光機能分子を含む分子集合体の構築と機能発現

含有光功能分子的分子组装体的构建和功能表达

基本信息

  • 批准号:
    11740352
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
  • 财政年份:
    1999
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1999 至 2000
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

光合成はアンテナ系とよばれる光収穫系で太陽光を効率よく集め,そのエネルギーを高速に電荷分離系に移動させ電荷分離を行っている。そこでアンテナ系分子と電荷分離系分子の共役を電極上で試みた。まずピレンをエネルギードナー,ポルフィリンをエネルギーアクセプターとした混合自己組織化単分子膜(SAM)を金電極上に作製し,ピレンからポルフィリンへの1重項・1重項エネルギー移動が起こっていることを確認した。次に500nm付近の光を効率よく吸収するボロン色素(B)のアルカンチオールを合成し,ポルフィリンアルカンチオールとの混合単分子膜を金電極上に作製した。その結果,混合膜中でボロン色素の励起1重項からポルフィリンへ高効率のエネルギー移動が起こっていることがわかった。そこでポルフィリンアルカンチオールを電荷分離分子に相当するフェロセン-ポルフィリン-C_<60>に置き換え,その混合膜の光電変換特性を評価した。ボロン色素のみの系(-0.2V vs Ag/AgCl,30mMメチルビオローゲン,酸素飽和条件下)(量子収率:1.6%(510nm))に比べて,混合系において約30倍の光電流発生効率の向上(量子収率:50%(510m);混合比B:Fc-P-C_<60>=63:37))が観測された.本システムは光合成のアンテナ系と電荷分離系を電極上で初めて人工的に共役させただけでなく,金属電極上の単分子膜を用いた系として量子収率の世界最高値を更新することにも成功した.この結果から今後より光収穫機能の高い分子系を開発できれば,光エネルギー変換効率の向上も期待できる。
Photosynthesis is a system of light harvesting, solar efficiency, concentration, high speed, charge separation, mobility, and charge separation. The charge separation system is a molecular system, and the electrode is a molecular system. The mixed self-organizing molecular film (SAM) is prepared on the gold electrode, and the first term of the mixed self-organizing molecular film is confirmed. The next 500nm near the light absorption rate of the pigment (B) and the color of the mixture of molecular film on the gold electrode As a result, the excitation of pigment in the mixed film starts from the first term, and the excitation of pigment in the mixed film starts from the second term. The <60>photoelectric conversion characteristics of the hybrid film were evaluated. The photocurrent emission ratio of the pigment system (-0.2V vs Ag/AgCl,30mM)(quantum yield:1.6%(510nm)) was about 30 times higher than that of the mixed system (quantum yield:50%(510 nm); mixing ratio B:Fc-P-C_<60>=63:37). The present invention relates to a method for preparing a semiconductor semiconductor device, a semiconductor device and a semiconductor device. The results show that in the future, the development of high-molecular systems with photodetection functions will be improved, and the conversion efficiency of photodetection will be improved.

项目成果

期刊论文数量(20)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Hiroshi Imahori et al.: "Large Acceleration Effect of Photoinduced Electron Transfer in Porphyrin-Quinone Dyads with a Rigid Spacer Involving a Dihalosubstituted Three-Membered Ring"J.Am.Chem.Soc.. 122・10. 2279-2288 (2000)
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  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Hiroshi Imahori: "Synthesis and Photoelectrochemical Properties of a Self-Assembled Monolayer of a Ferrocene-Porphyrin-Fullerene Triad on a Gold Electrode"Chem. Commun.. 1999. 1165-1166 (1999)
Hiroshi Imahori:“金电极上二茂铁-卟啉-富勒烯三元组自组装单层的合成和光电化学性能”Chem。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
今堀 博: "李刊化学総説炭素第3の同素体フラーレンの化学 (第4章フラーレンの特異機能、2節フラーレンの光誘起電子移動とエネルギー移動)"学会出版センター. 4 (1999)
今堀博:“碳的第三种同素异形体富勒烯的化学评论化学(第4章富勒烯的特定功能,第2节富勒烯的光诱导电子转移和能量转移)”学会出版中心4(1999)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Hiroshi Imahori: "Fullerenes as Novel Acceptors in Photosynthetic Electron Transfer"Eur. J. Org. Chem.. 1999. 2445-2457 (1999)
Hiroshi Imahori:“富勒烯作为光合电子转移中的新型受体”Eur。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Hiroshi Imahori et al.: "Photoactive Three-Dimensinal Monolayers : Porphyrin Alkanethiolate-Stabilized Gold Clusters"J.Am.Chem.Soc.. 123・2. 335-336 (2001)
Hiroshi Imahori 等人:“光活性三维单层:卟啉烷硫醇稳定的金簇”J.Am.Chem.Soc.. 123・2 (2001)。
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  • 发表时间:
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  • 通讯作者:
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知道了