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。

The synthesis, optical properties and electrochemical properties of five kinds of thermally activated photoactive (TADF) organic molecules (4DPAIPN, 3DPAFIPN, 5CzBN, 4CzIPN, 3CzClIPN) were investigated. The excitation lifetime of TADF and the properties of TADF are shown in the visible light absorption spectrum. The catalyst group (I) is composed of CO2 and HCOOH. The photocatalytic reaction system of 4DPAIPN, 3DPAFIPN and 5CzBN is composed of CO and HCOOH. A party, 4CzIPN and 3CzClIPN are used in the case, CO2 is also used in the case of anti-corruption. The reason for this is that the electron mobility of the catalyst is not sufficient. The longest wavelength of visible light (λabs > 520 nm) is the absorption and reduction strength (E1/2red = -2.08 V vs. Fc+/Fc) of 4DPAIPN. When visible light at 470 nm is irradiated, the number of photons TONCO+HCOOH > 650 and the quantum yield ΦCO+HCOOH = 23% are indicated. The highest value of organic molecular photosensitivity

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