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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。

In this study, the shared bonding and self-organizing properties of ボロン acid kinetics are suitable for dense filling of π-co-operated low molecules, and the tensile properties of the exciter are used to modulate the self-organizing body. The surface of the self-organized body is a platinum particle that supports it, and the supramolecular photocatalyst function is present and the target is pointed out. In 2022, the company will form its own organizational structure, the company's own organizational structure.ペリレンジカルボン acid anhydrous に4-アミノフェニルボロするのに都合がよいThe method is to judge the をもとにsynthetic をめたが, the product がpoorly soluble であったため, and the それをstructured するまでには to っていない. On the one hand, the surface modification properties of dispersible ボロネート particles (BP), the purpose of the surface modification, and the purpose of the dispersion.ン-1,4-ジボロン acid とペンタエリスリトールとの successive dehydration condensation reaction をおこなった. PEI In the coexistence, platinum acid hydration hydration ホウナトリウムによる precipitation reduction method をおこなったところ, average particle size 1.35 nmのPlatinum nanoparticles are supported (0.43 wt%). It is possible to react by reducing water on BP particles.そのfunctionality を検证するため, comparative lifespan のlong, triple entry starter を発appear させ, そのelectronic をBP のplatinum ナノparticles へmoving させた. Concrete には, 德られたPlatinum Holder ボロネートown organization body を, triple item increase sense としてのヨBODIPY とアスコルビン acid を added したエタノール aqueous solution に dispersed させ, Xeランプ (λ > 400 nm, 100 mW cm-2) をirradiation した. As a result, hydrogen production was confirmed, and under light irradiation for 5 hours, the hydrogen production efficiency was calculated to be 229.4 μmol. At present, the function of increasing the sensitivity of the body is controlled by the modulation of the own tissue.