Electrochemical analysis of photoreactions of metal complexes in solution

溶液中金属配合物光反应的电化学分析

• 批准号: 16J01609
• 负责人: 深津 亜里紗
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The Graduate University for Advanced Studies
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J01609/
• 关键词: 錯体化学; 電気化学; 光化学; サイクリックボルタンメトリー

これまでの研究で、光照射に伴う副次的な電気化学応答を軽減し、光照射下での電気化学測定を行う手法の開発に成功している。そこで次に、今回開発した測定手法を用いて種々の金属錯体について光照射下でのサイクリックボルタンメトリー測定を行い、溶存金属錯体の光反応に由来する電気化学応答の観測とその反応解析を試みた。CO2還元能を持つテトラフェニルポルフィリン鉄(III)錯体(Fe(tpp)Cl)の測定を行ったところ、Ar雰囲気下におけるCV測定では、暗所下ならびに光照射下においてFe(tpp)Clの酸化還元過程に由来する3つの可逆な酸化還元波が観測された。一方、CO2雰囲気下では、暗所下ならびに光照射下においてCO2還元反応に由来する触媒電流が観測された。また、CO2雰囲気下、暗所下においては－1.7 V付近に不可逆なピークが観測された。このピークは反応系中に存在する[FeI(tpp)]－とCO2還元反応により生成したCOとの酸化的Fe-CO再結合反応由来であるとの知見がある。一方、光照射下のCV測定では、暗所下で観測された不可逆なピークがほぼ消滅した。光照射下においては上記の酸化的Fe-CO再結合反応の後、Fe-CO光解離反応が進行し、生成した[FeII(tpp)]は電極表面上で直ちに[FeI(tpp)]－に再還元される。従って、Fe-CO再結合反応由来の酸化電流は[FeII(tpp)]の還元電流に相殺され、暗所下で観測された不可逆なピークが消滅したと考察される。以上の結果より、電気化学的触媒反応系中における光反応の存在を見出し、その光反応に由来する電気化学応答の観測に成功した。以上の結果を総括し、本研究では光照射下における溶存分子化合物の電気化学測定について全く新しい手法を開発することに成功した。今後の展望としては、種々の光触媒反応における電気化学的解析への展開が期待される。

This research was carried out successfully with the development of electrochemistry measurement method under light irradiation and the reduction of secondary electrochemistry reaction. In this paper, the method for determination of metal impurities is described. The method for determination of metal impurities under light irradiation is described. The method for determination of electrochemical reactions and analysis of metal impurities under light irradiation is described. The determination of CO2 reduction energy in Fe (III) complex (Fe(tpp)Cl) under argon and argon is carried out in the dark and under light irradiation. The catalyst current is measured under CO2 atmosphere and light irradiation. Under CO2 and dark conditions, the voltage is-1.7 V and the voltage is irreversible. The existence of [FeI(tpp)]-CO2 in the reaction system and the formation of Fe-CO recombination in the reaction system. The CV measurement under light irradiation is irreversible under dark irradiation. Under light irradiation, the acidified Fe-CO recombination reaction proceeds, and Fe-CO photodissociation reaction proceeds to form [FeII (tpp)] on the surface of the electrode. The acidification current of FeII(tpp) and the reduction current of FeII(tpp) were investigated. As a result, the existence of light in the electrochemical catalytic reaction system has been found, and the detection of light in the electrochemical reaction system has been successful. All the above results are summarized. In this study, a new method for electrochemistry determination of dissolved molecular compounds under light irradiation has been successfully developed. Future prospects for the development of electrochemical analysis of photocatalyst reactions are expected.

项目成果

電気化学測定法による溶存金属錯体の光反応解析

使用电化学测量方法对溶解的金属配合物进行光反应分析

• 发表时间: 2016
• 作者: Arisa Fukatsu;Masaya Okamura;Yuki Okabe;Mio Kondo;Shigeyuki Masaoka;深津亜里紗・近藤美欧・正岡重行;深津 亜里紗・近藤 美欧・正岡 重行;深津亜里紗・岡村将也・岡部佑紀・近藤美欧・正岡重行
• 通讯作者: 深津亜里紗・岡村将也・岡部佑紀・近藤美欧・正岡重行

Analysis of photoreaction of metal complexes in solution by cyclic voltammetry

循环伏安法分析溶液中金属配合物的光反应

• 发表时间: 2017
• 作者: Arisa Fukatsu;Masaya Okamura;Yuki Okabe;Mio Kondo;Shigeyuki Masaoka
• 通讯作者: Shigeyuki Masaoka

Photoelectrochemical analysis of metal complexes in solution

溶液中金属配合物的光电化学分析

• 发表时间: 2016
• 作者: Arisa Fukatsu;Masaya Okamura;Yuki Okabe;Mio Kondo;Shigeyuki Masaoka
• 通讯作者: Shigeyuki Masaoka

電気化学的手法を用いた溶存金属錯体の光反応解析

使用电化学方法对溶解的金属配合物进行光反应分析

• 发表时间: 2017
• 作者: Arisa Fukatsu;Masaya Okamura;Yuki Okabe;Mio Kondo;Shigeyuki Masaoka;深津亜里紗・近藤美欧・正岡重行
• 通讯作者: 深津亜里紗・近藤美欧・正岡重行

サイクリックボルタンメトリーを用いた溶存金属錯体の光反応解析

使用循环伏安法对溶解的金属配合物进行光反应分析

• 发表时间: 2016
• 作者: Arisa Fukatsu;Masaya Okamura;Yuki Okabe;Mio Kondo;Shigeyuki Masaoka;深津亜里紗・近藤美欧・正岡重行;深津 亜里紗・近藤 美欧・正岡 重行
• 通讯作者: 深津 亜里紗・近藤 美欧・正岡 重行