光化学変換系モデル化のための有機二重層フィルムで構成される可視域光触媒の創製

创建由有机双层薄膜组成的可见光范围光催化剂，用于模拟光化学转化系统

基本信息

批准号：
17750118
负责人：
阿部敏之
金额：
$ 2.43万
依托单位：
Hirosaki University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17750118/
关键词：
光エネルギー変換有機半導体光触媒

项目摘要

我々は有機二重層フィルムを湿式条件の光電極として適用し,光電気化学法によりその特性の理解に努めてきた.例えば,ペリレン誘導体/コバルトフタロシアニン系フィルムをアルカリ水中で光電極として用いると,光発生したホールの電導とカップルした酸素発生反応がコパルトフタロシアニン表面上で起こることを明らかにしている.ペリレン誘導体/コバルトフタロシアニン系フィルムは可視全域の光エネルギーが利用可能な光アノードであり,それに加えて,無機材料系でもほとんど実現していない酸素発生を誘起できるという点が特筆される.また,フタロシアニン/フラーレン系フィルム(光カソード)は上述の系の原理に準じてフラーレン上での還元反応を光誘起できることも明らかにした.その上,フラーレン上に触媒を担持すると,光誘起の水素発生が起こることもわかった.これはフラーレン上で誘起された水素発生の初めての例となった.フラーレン上で起こる水素発生反応は誘導期が存在し,これは活性種の形成と同期しているものと推定されたため,in situの電気化学ラマン分光法により水素発生に対するフラーレンの活性種を詳細に調べ,同定も行った.その他,種々の有機二重層フィルムの作製・探索を行うとともに,光化学変換系モデルの構築に関する検討を行った.現在,フィルムの作製条件・反応条件などを詳細に検討しながら,基礎データを蓄積し,デバイスの最適化を図っている.

我们在潮湿条件下应用有机双层薄膜作为光电极，并努力使用光电化学方法来了解它们的性质，例如，当苝衍生物/钴酞菁薄膜在碱性水中用作光电极时，所产生的电导。孔和研究表明，酞菁钴表面会发生耦合析氧反应。苝衍生物/酞菁钴基薄膜是可以利用可见光范围内光能的光阳极，此外，它们还可以用于无机材料。几乎值得注意的是，根据上述系统的原理，酞菁/富勒烯薄膜（光阴极）可以引发富勒烯的还原反应，并且在富勒烯上添加了催化剂。还发现，当负载在富勒烯上时，会发生光诱导析氢，这是富勒烯上诱导析氢的第一个例子，并且在富勒烯上发生的析氢反应存在诱导期。利用原位电化学拉曼光谱，我们详细研究了富勒烯的产氢活性物质并对其进行了鉴定。此外，我们还制备和探索了各种有机双层薄膜，并研究了光化学转化系统模型的构建。在详细研究薄膜生产条件和反应条件的同时，正在积累基础数据并优化装置。