熱活性化遅延蛍光有機分子と金属錯体の協奏的機能開発：CO2還元光触媒への新展開

热激活延迟荧光有机分子和金属配合物的协同功能开发：CO2还原光催化剂的新进展

• 批准号: 22K19081
• 负责人: 石谷 治
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 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 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19081/
• 关键词: 熱活性化遅延蛍光; レドックス光増感剤; 光触媒反応; CO2還元

電子ドナー部としてジフェニルアミン基またはカルバゾリル基、電子アクセプター部としてシアノベンゼンを有する５種類の熱活性化遅延蛍光 (TADF) 型有機分子 (4DPAIPN, 3DPAFIPN, 5CzBN, 4CzIPN, 3CzClIPN) を合成し、光物性・電気化学的性質を調査した。いずれの分子も可視光吸収および数マイクロ秒～数十マイクロ秒の長いTADFの励起寿命と、レドックス光増感剤に適した性質を示した。マンガン(I)触媒と組み合わせてCO2還元光触媒反応を行ったところ、4DPAIPN, 3DPAFIPN, 5CzBNの系で反応が進行し、COとHCOOHが生成した。一方、4CzIPNと3CzClIPNを用いた場合は、CO2還元反応はほとんど進行しなかった。この原因は、これらの増感剤の1電子還元種の還元力が不足しており、マンガン(I)触媒への電子移動が進行しなかったためであることが分かった。最も長波長までの可視光 (λabs > 520 nm) を吸収し、還元力の強い (E1/2red = -2.08 V vs. Fc+/Fc) 4DPAIPNを用いた系が、今回用いた中で最も優れた光触媒性能を示した。470 nmの可視光を照射した場合、ターンオーバー数TONCO+HCOOH > 650、量子収率ΦCO+HCOOH = 23%を示した。これは、有機分子光増感剤を用いた系のうちで最高値である。

Electronic ド ナ ー department と し て ジ フ ェ ニ ル ア ミ ン base ま た は カ ル バ ゾ リ ル base, electronic ア ク セ プ タ ー department と し て シ ア ノ ベ ン ゼ ン を have す る 5 kinds の thermal activation 遅 delay 蛍 light (TADF) type organic molecules (4 dpaipn, 3 dpafipn, 5 CZBN, 4 czipn, 3CzClIPN) を synthesis を, photophysical properties · electrochemical properties を investigation た た. い ず れ の molecular も visible light absorption 収 お よ び number マ イ ク ロ seconds to tens of マ イ ク ロ seconds long の い TADF の wound up と life, レ ド ッ ク ス light sense of rights tonic に optimum し た nature を shown し た. マ ン ガ ン group (I) catalyst と み close わ せ て CO2 also yuan photocatalytic anti 応 を line っ た と こ dpaipn ろ, 4, 3 dpafipn, 5 CZBN の is で anti 応 が し, CO と HCOOH が generated し た. One party, 4CzIPNと3CzClIPNを, in the case of <s:1> た, <s:1>, CO2 reduction, anti-応, <s:1>, ほとん and った. こ の は, こ れ ら の rights are tonic の 1 electronics are not yuan RMB の also force が し て お り, マ ン ガ ン (I) catalyst へ の electronic mobile が し な か っ た た め で あ る こ と が points か っ た. Most も long wavelength ま で の visible light (520 nm) lambda abs > を suction 収 し, also strong force の い (E1/2, red = 2.08 V vs. Fc + / Fc) 4 dpaipn を with い た が, this reuse い た optimal で most も れ た photocatalytic performance を shown し た. When 470 nm <s:1> visible light を is used to irradiate た た, the バ number of TONCO+HCOOH is greater than 650, and the quantum yield ΦCO+HCOOH = 23%を indicates た た. <s:1> れ を and organic molecule photosensitizers を are used to determine the <s:1> うちで maximum value である by た た.

项目成果

錯体光触媒の基礎と応用例

复合光催化剂的基础知识和应用实例

• 发表时间: 2022
• 作者: 井上 麗;Elena Bassan;Francesco Calogero;Simone Potenti;Andrea Gualandi;Pier Cozzi;Paola Ceroni;玉置 悠祐;石谷 治;石谷治;石谷治
• 通讯作者: 石谷治

人工光合成 -太陽光エネルギーを用いて二酸化炭素資源化を目指す-

人工光合作用 - 旨在利用太阳能回收二氧化碳资源 -

• 发表时间: 2022
• 作者: 井上 麗;Elena Bassan;Francesco Calogero;Simone Potenti;Andrea Gualandi;Pier Cozzi;Paola Ceroni;玉置 悠祐;石谷 治;石谷治
• 通讯作者: 石谷治

人工光合成の創成

人工光合作用的创造

• 发表时间: 2022
• 作者: 井上 麗;Elena Bassan;Francesco Calogero;Simone Potenti;Andrea Gualandi;Pier Cozzi;Paola Ceroni;玉置 悠祐;石谷 治;石谷治;石谷治;石谷治
• 通讯作者: 石谷治

人工光合成によるCO2の資源化

通过人工光合作用将二氧化碳回收为资源

• 发表时间: 2023
• 作者: 石谷治

TADF有機分子を光増感剤 Mn(I)錯体を触媒として用いたCO2還元光触媒反応

以TADF有机分子为光敏剂、Mn(I)配合物为催化剂的CO2还原光催化反应

• 发表时间: 2023
• 作者: 井上 麗;Elena Bassan;Francesco Calogero;Simone Potenti;Andrea Gualandi;Pier Cozzi;Paola Ceroni;玉置 悠祐;石谷 治
• 通讯作者: 石谷 治