二次元窒化炭素ポリマーが示す暗触媒活性の解明

二维氮化碳聚合物暗催化活性的阐明

• 批准号: 22K05259
• 负责人: 金井 要
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05259/
• 关键词: ポリヘプタジンイミド; 暗触媒活性; フォトクロミズム; Poly(heptazine imide); 光触媒; 暗触媒

2022年度の研究実績の一つ目として、PHIの暗触媒活性と密接な関係があると予想されるフォトクロミズムについて詳細に調べた。具体的には、カリウムイオンを構造中に含むK-PHI中のカリウムイオン含有量を調整した試料を作製し、その構造や電子構造、光学特性などを調べた。カリウムイオン含有量の調整は、K-PHIを酸処理することで、カリウムイオンを除去することで行なった。その結果、K-PHI中のカリウムイオンの含有量は、その光学特性に大きな影響を与えることが分かった。例えば、カリウムイオンの含有量が減少することに伴って、吸収端波長は短波長にシフトする。また、試料への光照射前後の吸光度の測定からは、フォトクロミズムによって生じる色変化の持続時間も、カリウムイオンの含有量に強く依存することが分かった。これらの事実は、K-PHIの電子構造が、カリウムイオンの含有量によって大きく変化することを示している。実際に、密度汎関数法によるエネルギーバンド計算によって、K-PHI中のカリウムイオンの含有量が減少することで、エネルギーギャップが狭小化することも確認することができた。これらの成果は、PHIのフォトクロミズムのメカニズムに迫る意義がある。特に、PHIのフォトクロミズムにおいて、構造中に含まれるアルカリ金属イオンの役割について詳細な知見を得ることができた。2022年度の研究実績の二つ目として、絶縁性の高分子材料(PMMA)を用いてK-PHIの分散系の作製に成功した。これは、完全に固体の試料であり、光照射によってK-PHI由来のフォトクロミズムを示すことも確認することができた。また、色変化した試料は、電気伝導度が上昇することを見出した。この電気伝導の上昇は、光照射によって、K-PHI中で生じる遊離したカリウムイオンによるイオン伝導によるものであることも確認した。

2022 research results of a series of topics, PHI dark catalyst activity and close relationship between the two, to be considered in detail The specific structure, including K-PHI, the content of K-PHI, the preparation of the sample, the structure, the electronic structure and the optical characteristics. The content of K-PHI is adjusted by acid treatment. The results show that the content of K-PHI in K-PHI is higher than that in K-PHI. For example, the content of the absorption wavelength is reduced, and the absorption wavelength is reduced. The absorbance measurement of the sample before and after light irradiation is strongly dependent on the time of color change and the content of the sample. The electronic structure of K-PHI and the content of K-PHI are shown in this paper. In fact, the density related number method is used to calculate the content of K-PHI and reduce the content of K-PHI. The meaning of this is: In particular, PHI and its structure contain the details of metal and service. 2022 research results of the second phase, insulating polymer materials (PMMA) using K-PHI dispersion system successfully The sample is completely solid, and the light irradiation indicates the origin of the K-PHI. The color and conductivity of the sample increased. The rise of electrical conduction, light irradiation, K-PHI generation, dissociation, and identification of electrical conduction

项目成果

Poly(heptazine imide)のフォトクロミズムのメカニズムの解明

聚七嗪酰亚胺光致变色机理的阐明

• 发表时间: 2023
• 作者: 服部 真衣;中道 美柚;山口 愛佳;宮﨑 千尋;瀬尾 豪一郎;大貫 良輔;吉岡 伸也;金井 要
• 通讯作者: 金井 要

Formable optoelectronic functional composites with potassium poly(heptazine imide)

聚庚嗪酰亚胺钾可成型光电功能复合材料

• DOI: 10.1021/acsaelm.2c01457
• 发表时间: 2022
• 期刊: ACS Applied Electronic Materials
• 影响因子: 4.7
• 作者: Miyu Nakamichi;Mai Hattori;Goichiro Seo;Ryosuke Ohnuki;Shinya Yoshioka;Kaname Kanai
• 通讯作者: Kaname Kanai

Influence of Ion Exchange on Photoresponsive Properties of Potassium Poly(heptazine imide)

• DOI: 10.1021/acs.chemmater.2c03325
• 发表时间: 2023-01
• 期刊: Chemistry of Materials
• 影响因子: 8.6
• 作者: Mai Hattori;Miyu Nakamichi;Aika Yamaguchi;C. Miyazaki;G. Seo;Ryosuke Ohnuki;S. Yoshioka