光電変換機能を精密にプログラム化した超分子集合体の創製と応用

具有精确编程光电转换功能的超分子组装体的创建和应用

• 批准号: 12J07312
• 负责人: 酒井 隼人
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J07312/
• 关键词: コロネンイミド; ポルフィリン; 分子集合体; 水素結合; 光エネルギー変換; 自己組織化

エネルギー問題に対する地球規模的な議論の高まりに関連し、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換は関心が高い。しかし、同分野では真空蒸着やスピンコートによる有機薄膜形成や基板加熱による薄膜内のグレインの制御と恣意的なトップダウン法が主流である。したがって、特性向上は実験現場のテクニカルな要素が色濃く、新戦略に基づく分子集積技術の開発は課題である。この点を克服するため超分子的手法に着目し、効率良い光電変換機能を引き出すために、光電変換プロセス、光吸収と励起子拡散、電子供与体Dと電子授与体A界面での電荷分離、外部電場によるキャリア移動という異なる複数の役割を連続的に発現可能なDとAが層分離・共役した集積体の構築を目指す。そこで平面性有機色素のカラム状集積能に着目し、ポルフィリン(D)とコロネンイミド(A)を用いることとした。そこで、まず水素結合形成可能なポルフィリン及びコロネンイミド体を合成した。次に、合成した分子間での電子移動特性について各化合物のサイクリックボルタンメトリ測定を通して行った。その結果、電荷分離状態はポルフィリンの励起状態よりも安定であったことから、ポルフィリン励起により、電子移動は生じることが示唆された。次に本集積体構築の鍵となる水素結合形成について^1HNMRのtitration実験によって検討した。コロネンイミド体を一定濃度とし、ポルフィリンを添加していったところ、コロネンイミドのイミド基上のプロトンに対応するシグナルのシフトが観測された。よってD分子とA分子間での水素結合形成を確認した。最後に高次組織体構築の検討を行った。D分子とA分子を良溶媒に1対1の割合で溶解し、無極性溶媒に投入した。調整した溶液をTEMグリッドに滴下し観察した。形状は各単量体の時には観察されなかったため、D-A混合分子から構成されていると示唆された。

The high level of concern for the Earth's scale of development, the high level of concern for the light industry, and the high level of concern for the electricity industry In the same field, vacuum evaporation is used to form organic thin films and substrate heating is used to control the formation of thin films. The development of molecular aggregation technology based on new strategies The method of solving this problem is to improve the efficiency of photoelectric conversion, to introduce photoelectric conversion, to absorb and disperse light, to supply electrons, to charge separation at the interface of electron donor A, to move electrons, to realize the possibility of multiple separation and separation of electrons, to construct an aggregate, and to separate A layers. The organic pigment is planar and can be concentrated in the form of particles (D) and particles (A) The combination of these two elements may lead to the formation of complex molecules and complex molecules. The electron transfer characteristics between molecules in the secondary and synthesis processes were investigated. As a result, the charge separation state is stable, the excitation state is stable, and the electron movement is stable. The second is the bond formation of the aggregate. A constant concentration of organic matter, organic matter, organic matter. The binding of D molecules to A molecules was confirmed. Finally, high-order tissue architecture was discussed. D molecule is dissolved in a good solvent, and A molecule is dissolved in a polar solvent. Adjustment of TEM solution The shape of each molecule is different from that of the other molecules.

项目成果

光エネルギー変換機能を有する新規コロネンイミドーポルフィリン分子集合体の構築と光物性

具有光能转换功能的新型晕苯酰亚胺卟啉分子组装体的构建及光学性质

• 发表时间: 2013
• 作者: Taku Hasobe;Havato Sakai、Kentaro Mase;Kei Ohkubo;Shunichi Fukuzumi,;酒井隼人・大久保敬・福住俊一・羽曾部卓
• 通讯作者: 酒井隼人・大久保敬・福住俊一・羽曾部卓

三重水素結合部位を有するコロネンイミド誘導体の合成とホストーゲスト型分子集合体の展開

具有氚键位点的晕苯酰亚胺衍生物的合成及主客体分子组装体的开发

• 发表时间: 2012
• 作者: Taku Hasobe;Havato Sakai、Kentaro Mase;Kei Ohkubo;Shunichi Fukuzumi,;酒井隼人・大久保敬・福住俊一・羽曾部卓;酒井隼人・羽曾部卓
• 通讯作者: 酒井隼人・羽曾部卓

Remarkable Enhancement of Photocatalytic Hydrogen Evolution Efficiency Utilizing An Internal Cavity of Supramolecular Porphyrin Hexagonal Nanocylinders Under Visible-Light Irradiation

• DOI: 10.1021/jp400381h
• 发表时间: 2013-03-07
• 期刊: JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C
• 影响因子: 3.7
• 作者: Hasobe, Taku;Sakai, Hayato;Fukuzumi, Shunichi
• 通讯作者: Fukuzumi, Shunichi