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電子ドナー・アクセプター連結白金錯体を用いたスピン制御型光電子移動の研究

利用电子供体-受体连接的铂配合物进行自旋控制光电子转移的研究

基本信息

批准号：
11J08419
负责人：
杉村亮治
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Osaka City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J08419/
关键词：
白金錯体ポルフィリン光電子移動

项目摘要

申請者はこれまで、光エネルギーの有効利用を目的として、白金錯体を三重項増感剤として用いる新たな可視光駆動型の電荷分離物質を開発している。自金ジアセチリド錯体(Pt)に電子供与体(D)及び電子受容体(A)を連結したD-Pt-A系を合成し、高効率(96%)で約1μsの寿命をもつ電荷分離状態の発生に成功している。更に吸収の長波長化と高強度化を目標として、トリフェニルアミンを電子ドナー、ナフタレンジイミドを電子アクセプターとして白金ポルフィリンに連結した電荷分離システムを構築した。この系ではベンゾニトリル中、光励起により約160μs及び4msと、非常に長寿命の二成分の電荷分離状態が観測された。しかし、電荷分離状態の生成に数マイクロ秒の時間を要したためにその量子収率は低いと考えられた。そこで今回、アクセプター部に電子求引性基のトリフルオロメチル基を導入したナフタレンジイミドを設計・合成した。これを電子アクセプターとして連結することで電子アクセプター部への電子移動を促進し、電荷分離状態の生成効率を改善することにした。吸収・発光スペクトル、及びCV測定等の各種測定を行い、その基本物性を明らかにすると共に、本系がベンゾニトリル中、光励起により680ps(88%)及び6.4ms(12%)と、非常に長寿命の二成分の電荷分離状態を生成することを明らかとした。さらに、ピコ秒過渡吸収スペクトルの測定により、数ナノ秒で効率的に電荷分離状態を生成することが明らかになった。即ち、今回開発した系は高速(数ナノ秒)で電荷分離状態が生成し、生成した電荷分離状態は極めて長寿命であることを実験的に明らかにした。このような系はこれまでほとんど報告されていない理想的な系であるため、本系は色素増感太陽電池等への応用を考える上で非常に有用である。

The applicant is interested in developing a new visible optical active charge-separating substance for the purpose of making use of the optical active substance. The synthesis of the electron donor (D) and electron acceptor (A) in the D-Pt-A system has a high efficiency (96%), a lifetime of about 1μs, and a successful generation of charge separation states. For the purpose of increasing the absorption wavelength and increasing the intensity, the electron absorption wavelength and the charge separation wavelength are constructed. This system is characterized by a charge separation state of about 160μs and about 4ms for light excitation and a very long lifetime. The number of seconds required for the generation of charge separation states is low. In this paper, the author introduces the design and synthesis of the electronic design base of the electronic design base. The electron mobility of the electron transport unit is promoted, and the generation efficiency of the charge separation state is improved. Various measurements such as absorption, emission, and CV measurements were carried out. The basic physical properties of the system were clearly identified. The system was completely isolated. The optical excitation was 680ps(88%) and 6.4 ms (12%). The charge separation state of the two components with very long life was generated. The charge separation state is generated by the measurement of the second transition absorption rate. That is to say, the current opening is a high speed (a few seconds), the charge separation state is generated, the charge separation state is generated, and the life is long. This system is very useful for applications such as pigment-enhanced solar cells