人工光合成型エネルギ-変換

人工光合能量转换

• 批准号: 02203119
• 负责人: 米山 宏
• 金额: $ 21.12万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02203119/
• 关键词: 半導体光触媒; 光増感電解; 二酸化炭素; 水分解; 人工光合成; 電荷分離; 分子組織体

半導体電極、半導体触媒を用いる人工光合成反応の開発:p型リン化ガリウム半導体を光カソ-ドに用いて、フタロニトリルの電解還元によりフタロシアニンを合成することに成功し、電流効率80%、量子効率50%を得た。水の完全分解のための光触媒として活性を示すニオブ酸カリウム複合酸化物の光触媒活性をさらに向上させるアプロ-チとして、光触媒の層間に白金を担持することに成功した。人工光合成反応として望ましい二酸化炭素の還元・固定に関連した研究では、以下の成果を得た。コバルトやニッケル電極を陰極に用いて60気圧下で二酸化炭素を電解還元すると、一酸化炭素やギ酸に加えて、プロパンやブタンのような炭化水素も生成することが見出された。イソクエン酸脱水素酵素を触媒に用いるとほぼ100%の電流効率で起こる二酸化炭素の2ーケトグルタル酸への電解固定反応を、硫化カドミウムを光増感剤に用いて光化学反応で起こさせることに成功した。また、硫化亜鉛超微粒子半導体コロイド光触媒を用いることにより、2ープロパノ-ルをアセトンに転換しながら二酸化炭素をギ酸に光還元する反応を量子効率25%で起こすことに成功した。さらに、パラタ-フェニルが二酸化炭素をギ酸に還元する光触媒として働くことも見出した。有機分子組織体を用いる人工光合成型エネルギ-変換:アルファシクロデキストリンの包接能と逆ミセルのミクロ環境を利用してフェノチアジンとビオロゲンの分子相対配置を制御することにより、正方向の電荷移動を効率良く進行させ、酸化還元型ラジカル対を高収量で得ることに成功した。また、亜鉛ポルフィリン錯体をドナ-、金ポルフィリン錯体をアクセプタ-に用いると、これらが会合しない状態下では、きわめて長寿命の電荷分離状態が高収率で得られることを見出した。

Semiconductor, semiconductor electrode catalyst を with い る artificial photosynthetic anti 応 の open 発 : p type リ ン change ガ リ ウ ム を semiconductor light カ ソ - ド に with い て, フ タ ロ ニ ト リ ル の electrolytic also yuan に よ り フ タ ロ シ ア ニ ン を synthetic す る こ と に し, current working success rate was 80%, quantum sharper rate 50% を た. Water の completely decomposed の た め の photocatalytic と し を て activity in す ニ オ ブ acid カ リ ウ ム composite acidification content の photocatalytic activity を さ ら に upward さ せ る ア プ ロ - チ と し て, light-accelerant の interlayer に platinum を bear hold す る こ と に successful し た. Artificial photo-synthesis reaction 応と て て to ま ま <s:1> dioxylated carbon <s:1> reduction and fixation に relationship <s:1> た study で で, the following <s:1> results を obtain た. コ バ ル ト や ニ ッ ケ ル を cathode electrode に with い て 60 気 圧 で under two acidification carbon を electrolytic also yuan す る と, acidification carbon や ギ acid に plus え て, プ ロ パ ン や ブ タ ン の よ う な も coking water element generated す る こ と が shows さ れ た. を イ ソ ク エ ン acid dehydration, enzyme catalytic に with い る と ほ ぼ で の current working rate up 100% こ る two acidification carbon の 2 ー ケ ト グ ル タ ル acid へ の electrolysis fixed against 応 を, vulcanization カ ド ミ ウ ム を light sense of rights tonic に with い て photochemical anti 応 で up こ さ せ る こ と に successful し た. ま た, lead sulfide 亜 utrasmall particle semiconductor コ ロ イ ド photocatalytic を with い る こ と に よ り, 2 ー プ ロ パ ノ - ル を ア セ ト ン に planning in し な が ら two acidification carbon を ギ acid に light also yuan す る anti 応 を quantum sharper rate 25% で up こ す こ と に successful し た. さ ら に, パ ラ タ - フ ェ ニ ル が two acidification carbon を ギ acid に also yuan す る photocatalytic と し て 働 く こ と も shows し た. Tissue を organic molecules with い る artificial photosynthetic molding エ ネ ル ギ - - change: ア ル フ ァ シ ク ロ デ キ ス ト リ ン の inclusion can と inverse ミ セ ル の ミ ク を ロ environment using し て フ ェ ノ チ ア ジ ン と ビ オ ロ ゲ ン の molecules configuration seaborne を suppression す る こ と に よ り, positive direction の charge mobile を く sharper rate good for さ せ, acidification and yuan ラ ジ カ ル を high 収 polices The quantity で gives る る とに とに success た. ま た, 亜 lead ポ ル フ ィ リ ン misprinted を ド ナ -, gold ポ ル フ ィ リ ン misprinted を ア ク セ プ タ - に use い る と, こ れ ら meet が し な い condition で は, き わ め て long-life の state of charge separation が high rate of 収 で ら れ る こ と を shows し た.

项目成果

Syozo Yanagida: "Novel Visible LightーDriven Photocatalyst.Polyー(pーphenylene)ーCatalyzed Photoreduction of Water,Carbonyl Compounds,and Olefins" The Journal of Physical Chemistry. 94. 2068-2076 (1990)

Syozo Yanagida：“新型可见光驱动光催化剂。聚（对亚苯基）催化水、羰基化合物和烯烃的光还原”物理化学杂志 94。2068-2076（1990）。

Kohei Uosaki: "Photocurrent Generation via Vertical Transport of Photogenerated Electron through Electron Relay Confined within Micropores of Aluminum Oxide Film" Journal of the Chemical Society,Chemical Communication. 195-197 (1990)

Kohei Uosaki：“通过限制在氧化铝薄膜微孔内的电子中继，通过光生电子的垂直传输产生光电流”化学会杂志，化学通讯。

Tadayoshi Sakata: "Electrochemical Reduction of Carbon Dioxide on Various Metal Electrodes in Low Temperature Aqueous Media." Journal of the Electrochemical Society. 137. 1772-1778 (1990)

Tadayoshi Sakata：“低温水介质中各种金属电极上二氧化碳的电化学还原。”

Hiroshi Yoneyama: "Effects of Size Quantization of Zinc Sulfide Microcrystallites on Photocatalytic Reduction of Carbon Dioxide" Chemistry Letters. 1483-1486 (1990)

Hiroshi Yoneyama：“硫化锌微晶尺寸量子化对二氧化碳光催化还原的影响”化学快报。

Takeo Shimizu: "Heteroーaggregation between Gold Porphyrins and Zinc Porphyrins through Charge Transfer Interaction" Chemistry Letters. 1917-1920 (1989)

Takeo Shimizu：“金卟啉和锌卟啉通过电荷转移相互作用进行异质聚集”，化学快报 1917-1920 (1989)。