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可視光を有効に利用できる超分子光触媒群の創製

创造可以有效利用可见光的超分子光催化剂

基本信息

批准号：
10J09276
负责人：
玉置悠祐
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

光増感部としてルテニウム(II)トリスジイミン錯体、触媒部としてレニウム(I)ビスカルボニル錯体もしくはルテニウム(II)ビスカルボニル錯体を有する超分子錯体を光触媒、1,3-dimethy1-2-ary1-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazole(BI(X)-H,X=H,OH)を犠牲還元剤として用いると、CO_2を還元してCOもしくはギ酸を選択的に生成し、またその光触媒能は、これまでに報告されている超分子光触媒で最も高い値であった(Φ_<CO>=0.45,TON_<CO>=3029,TOF_<CO>=35.7min^<-1>;Φ_<HCOOH>=0.46,TON_<HCOO>H=2599,TOF_<HCOOH>=44.9min^<-1>)。この光触媒反応におけるBI(X)-Hから超分子錯体への電子供与過程を、時間分解分光法やBI(X)-Hの酸化生成物の定量により明らかにした。すなわちBI(X)-Hは、超分子錯体へと光誘起電子移動反応を起こした後、脱プロトン化を経て生成したラジカルが、他の基底状態の超分子錯体へともう一電子を供与するという二電子供与体として働いていることが分かった。また、光触媒反応に利用できる可視光の波長領域の拡大を目指して、ルテニウム(II)錯体の代わりにオスミウム(II)トリスジイミン錯体を光増感部、レニウム(I)ビスカルボニル錯体を触媒部に導入した超分子錯体を合成した。この超分子錯体は、400-730nmの非常に幅広い波長領域の可視光を吸収することができ、ルテニウム(II)錯体が吸収できなし、>620nmの光を照射したところ、CO_2をCOへと選択的に還元する光触媒として働いた(Φ_<CO>=0.12,TON_<CO>=1138)。すなわち、従来のルテニウム(II)錯体を光増感部として有する超分子錯体光触媒は駆動しない、赤色光照射下で駆動するCO_2還元超分子錯体光触媒の開発に成功した。

Light Sensing Department: Tetsuya (II) Tetsuya (II) Light Sensing Department, Catalyst Department: Tetsuya (I) Tetsuyaルボニルルもしくはルテニウム (II) ビスカルボニルを有するSupermolecule をPhotocatalyst, 1,3-dimethy1-2-ary1-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazole (BI (X)-H, _2Return to the original source of the CO, the acid, the selected acid, the generation of the photocatalyst, the photocatalytic energy, and the report of theれているSupramolecular Photocatalystでmost high いいであった(Φ_<CO>=0.45,TON_<CO>= 3029,TOF_<CO>=35.7min^<-1>;Φ_<HCOOH>=0.46,TON_<HCOO>H=2599,TOF_<HCOOH>=44.9min^<-1>).このPhotocatalyst reaction におけるBI(X)-Hから supramolecular complex へのelectron supply process を、Time decomposition spectrometry やBI(X)-H のacidification product quantification により明らかにした.すなわちBI(X)-Hは, supramolecular complex へとlight-induced electron movement and reaction をrise こした, removal of プロトンを経てgeneration したラジカルが, his base state supramolecular complex body へともうone electron donor and するというtwo electron donor and body として働いていることが分かった.また、Photocatalyst reaction にの拡大を目して using the visible light wavelength range, ルテニウム (II) mistaken body のdai わりにオスミウム( II) The トリスジイミンンをLight Sensing Department, the レニウム (I) The ビススカルボニルをcatalyst department introduced the super molecular compound を synthesis system.このSuper molecular compound は, 400-730nm のvery wide width のvisible light を absorption することができ, ルテニウム(II) chromium body がabsorption できなし, >620 nmの光をirradiationしたところ、CO_2をCOへとselect the にreturning photocatalyst として働いた(Φ_<CO>=0.12,TON_<CO>=1138).すなわち, 従来のルテニウム (II) Mismatched Photocatalyst The CO_2 reduction supramolecular complex photocatalyst was successfully developed under the irradiation of red light.