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Fabrication of water-dispersed supramolecular photocatalysts using exciton expansion

利用激子膨胀制备水分散超分子光催化剂

基本信息

批准号：
22K19069
负责人：
久保由治
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、ボロン酸の動的共有結合に基づく自己組織体形成特性をπ共役低分子の密充填化に適用し、励起子拡張性を有するボロネート自己組織体を調製する。その自己組織体の表面に白金ナノ粒子の担持をおこない、超分子光触媒機能の発現を目指すことを目標にした。2022年度は、まずペリレンジイミドを構成ユニットとするボロネート自己組織体の構築を検討した。ペリレンジカルボン酸無水物に4-アミノフェニルボロン酸との反応がボロン酸リンカーを導入するのに都合がよい方法との判断をもとに合成を進めたが、生成物が難溶性であったため、それを組織化するまでには至っていない。一方、分散性ボロネート粒子（BP）の表面修飾性に関する知見を得る目的で、ベンゼン-1,4-ジボロン酸とペンタエリスリトールとの逐次的脱水縮合反応をおこなった。ポリエチレンイミン (PEI) 共存下、白金酸イオンを水素化ホウ素ナトリウムによる析出還元法をおこなったところ、平均粒径1.35 nmの白金ナノ粒子を担持した（0.43 wt%）。これはBP粒子上で水素還元反応を可能にする。その機能性を検証するため、比較的寿命の長い三重項励起子を発現させ、その電子をBP上の白金ナノ粒子へ移動させた。具体的には、得られた白金担持ボロネート自己組織体を、三重項増感剤としてのヨウ素BODIPYとアスコルビン酸を添加したエタノール水溶液に分散させ、Xe ランプ (λ > 400 nm, 100 mW cm－2) を照射した。その結果、水素製造が確認され、5時間の光照射下、水素発生効率は229.4 μmolと算出された。目下、増感機能をもつ自己組織体の調製を検討している。

This study では, ボロン acid の dynamic mutual combination of に base づく their tissue formation features low molecular のを PI total service dense packing に applicable し and excitation screwdriver company, extensional を have するボロネート their tissue を modulation する. その their tissue のに platinum surface ナノ particle の bear hold をおこない, supramolecular photocatalytic functional の発を refers now すことを target にした. In 2022, まずペリレ, まずペリレ, ジ, ジ,, ドを, ドを formed ユニットとするボロネ, ト, ト their own organizational structure, <s:1> and を検 discussed た. ペリレンジカルボン acid anhydride に 4 - アミノフェニルボロン acid との anti 応がボロン acid リンカーを import するのに all match がよい method との judgment をもとに synthesis を into めたが, products が difficult soluble であったため, それを organized するまでには to っていない. And a dispersion ボロネート particles (BP) の surface modification に masato する knowledge をでる purpose, ベンゼン - 1, 4 - ジボロン acid とペンタエリスリトールとの successive dehydration condensation anti 応をおこなった. ポリエチレンイミン (PEI) under the coexistence, platinum acid イオンを water element change ホウ element ナトリウムによる precipitation method also をおこなったところ, average particle size of 1.35 nm の platinum ナノ particle を bear hold した (0.43 wt %). Youdaoplaceholder1 hydroquinone reduction on BP particles 応を may にする. その functional を検 card するため, comparison, live longer のい triple a excitation screwdriver を発 now させ, その electronic をの platinum on BP ナノ particles move へさせた. Specific には, られた platinum bear hold ボロネートを, triple items raised their organization body tonic としてのヨウ element BODIPY とアスコルビン acid を add したエタノールに aqueous dispersion させ, Xe ランプ (lambda > 400 nm, 100 mW cm - 2) を irradiation した. Youdaoplaceholder0 そ results, hydrotin production が confirmed され, under 5 hours of <s:1> light irradiation, hydrotin activation rate そ 229.4 μmolと calculated された. At present, the proprioceptive function をををを its own tissue <s:1> modulates を検 for てるる.