電子供与体・受容体対の修飾による電極の光活性化

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電子供与体(D)・電子受容体(A)系の光誘起電子移動により高活性の酸化還元ラジカル対が生成するが、この片方の成分を電極で除くことにより高活性成の酸化(還元)種が得られ反応に利用できる。本研究ではD、Aの設計と電極への修飾ならびに修飾電極の構造と光応答について検討した。また酸化チタン微粒子での光誘起電荷分離により駆動する燃料電池型電極系の構成について検討した。成果を以下にまとめる。1。スルフィド結合をもつルテニウムトリスビピリジン錯体(D)とビオローゲン(A)を合成し、金あるいは透明電極に修飾した。スルフィド結合を持たないルテニウム錯体のガラス表面への吸着性を第二高調波発生(SHG)法やサイクリックボルタンメトリーにより検討し、金属-イオウ結合による電極表面への修飾が確かめられた。キセノンランプおよびポテンショスタットを購入して高感度光電流検出システムを組み立て、修飾電極に可視光を照射して光電流を観測した。D、A単独の修飾電極との比較から、光誘起電荷分離の逆電子移動過程が電極への電子注入によって抑制されるという当初の予想が実証された。2。ポルフィリン(D)ならびにポルフィリン-ビオローゲン(A)連結化合物をLB法によって電極に固定した。SHG法によって電極表面におけるポルフィリンの構造を解析した。さらに可視光照射により観測される光電流強度が外部磁場の作用下で行うと増大するという興味深い結果を得た。反応機構については現在検討中である。3。酸化チタン微粒子での光誘起電荷分離と白金への電子集積で駆動するメタノールからの水素発生を実現するために、酸化チタン微粒子をナフィオンなどへ固定し、光から電流への変換効率を調べた。微粒子の電極への固定化方法をいろいろ検討し、高い集電効率を得るための方法を確立させつつある。