光機能電極構築のための疎水場界面・ポルフィリン化合物分子膜

用于构建光学功能电极的疏水场界面/卟啉化合物分子膜

• 批准号: 14050004
• 负责人: 大塚 俊明
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Hokkaido 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14050004/
• 关键词: ポルフィリン; 単分子膜; 自己組織化; リン脂質; 疎水性; 光励起電流; 光電変換; 光合成

1.目的 生体系での効率良い光電変換の電子・エネルギー輸送の人工モデルとして,タンパクならびに脂質2分子膜からなる疎水場層内に配列された金属ポルフィリン誘導体分子が働いている。本研究ではモデル疎水場として,リン脂質2分子膜ならびに疎水性ポリペプチド膜を用い,水溶液環境下での電極表面疎水場に置かれた金属ポルフィリンの酸化還元ならびに光電気化学反応の光電変換を調べる。疎水場界面層を利用した研究は今までにほとんど報告されてなく,生体系,特に生体膜内での光電変換や電子・エネルギー輸送が膜タンパク質で囲まれた疎水場で起きていることを考えると,新たな光電変換素子の開発が可能となる。2.結果 (1)単分子層Mnポルフィリンの電子伝達速度:中心金属であるMnの2価/3価の酸化還元を利用して,電極と自己組織化単分子Mnポルフィリン間の電子伝達速度をボルムメトリーと電位変調反射から調べた。両者間の距離とともに速度が指数関数的に減少する。また,Mnポルフィリンを疎水性ポリペプチドで囲み,水溶液の影響を減らすと速度は増加する。(2)MgならびにZnポルフィリンの光電気化学:Mg, Znポルフィリンを含むリン脂質膜被覆電極を作製し,光応答電流を調べた。光応答電流のアクションスペクトルは,膜被覆電極の吸収スペクトルの類似な応答を示す。光電変換効率は0.1%程度の低い値であった。Mg, Zn以外のMn, Ni, Co,フリーベースのポルフィリンに関しても調べたが,その変換効率はさらに低い値であった。

1. The objective of this study is to provide an efficient and effective method for photoconversion and electron transport, and to coordinate metal molecules within the lipid 2 membrane and the aqueous field layer. In this paper, we study the effect of water field on the surface of electrode in aqueous solution on the photoelectrochemical reaction and photoconversion of lipid 2 molecular film. The study on the utilization of the interface layer of the water field has been carried out in the biological system, especially in the photoelectric conversion and electron transport in the biological film. 2. Results (1) The electron transfer velocity of Mn complex in monolayer: Mn 2/3 in the center metal, Mn 2/3 in the acidizing element, Mn 2/3 in the electrode and Mn 2/3 in the self-organizing monolayer: The electron transfer velocity of Mn complex in monolayer: Mn 2/3 in the electrode and Mn 2/3 in the electrode. The distance between the two bodies decreases exponentially. The effect of Mn on the aqueous solution decreases and increases. (2)Mg Photochemistry:Mg, Zn, Cu, Zn, Zn The absorption characteristics of film coated electrodes are similar to those of photocurrent. The photoelectric conversion rate is lower than 0.1%. Mn, Ni, Co, Fe, Mn, Zn, Mn, Mn, Zn, Zn,

项目成果

Mikito Ueda: "Luminescence from Band-gap Photo-excitation of Titanium Anodic Oxide Films"Corrosion Science. 44. 1633-1638 (2002)

Mikito Ueda：“钛阳极氧化膜的带隙光激发发光”腐蚀科学。

Taku Yamada: "Potential Modulation Reflectance of Manganese Halogenated Tetraphenylporphyrin Derivative Assembled on a Gold Electrode"J. Electroanalytical Chemistry. 528. 93-102 (2002)

Taku Yamada：“在金电极上组装的锰卤化四苯基卟啉衍生物的电位调制反射率”J。

Y.Takeuchi: "Molecular Assembly of Zinc-Nickel Hybrid Porphorin Dimer Using Synthetic 4a-Helix Polypeptides"Chemistry letters. 2002・8. 848-849 (2002)

Y.Takeuchi：“使用合成4a-螺旋多肽的锌-镍杂化卟啉二聚体的分子组装”化学快报2002・848-849。