三重項励起状態の多重衝突に立脚した長波長応答性の水分解用ゼオライト光触媒の創出

基于三重激发态多次碰撞创建用于水分解的长波长响应沸石光催化剂

基本信息

批准号：
18J01320
负责人：
岸本史直
金额：
$ 7.49万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度までに、研究計画に従ってフォトン・アップコンバージョン機能を有する層状ケイ酸塩系材料の開発と光触媒反応の実証を行い、高効率化のためには層間に対して分子拡散を超える有機分子の大量充填法の開発が必要であるというフェーズに至った。そこで、以下2つの研究を遂行した。(a) MMW型ゼオライト層状前駆体の層間にチオール基を修飾したのち、層間にチオール-エンクリック反応を利用してジフェニルアントラセン部位をもつ有機ピラーを固定することで、分子拡散以上の有機分子充填を行った。その後、層間にPt錯体を導入することで、空気中でのフォトンアップコンバージョンを観察することに成功した。(b) 層状ケイ酸塩の層間に対してアンモニウム基を有するアントラセンをイオン交換法で導入することで、層間での層状ケイ酸塩による触媒的脱アンモニウム化脱離が進行し、層間に無置換アントラセンを大量充填できることを見出した。この無置換アントラセンは高安定なラジカルカチオンとして存在し、本ラジカル生成機構を”Clay Catalyzed (ab intra) Deamination”と名付け、任意の構造の安定ラジカル開始剤を創出する手法として提案した。更に発展的な研究として、(b)で得られた材料を安全かつ安価で保管可能なラジカル開始剤として利用できることを実証した。種々のアリールアンモニウムを出発物質として層状化合物層間にアリールラジカルカチオンを生成し、これらのアリールラジカルカチオンを開始剤としたスチレンのラジカル重合反応を行い、高分子末端に直接アリール基が結合したポリスチレンを得ることに成功した。末端アリール基に対する高分子鎖の結合位置選択性は、原料のアリールアンモニウムのアンモニウム基置換位置を反映した。本研究は位置選択的なポリスチレン鎖末端へのアリール基導入に初めて成功した実証例である。

到前一年，我们已经按照研究计划开发出了一种具有光子上转换功能的层状硅酸盐基材料，并演示了光催化反应，为了提高效率，我们需要在层间引入大量的有机分子，超过了我们已经到了有必要开发一种填充方法的阶段。因此，我们进行了以下两项研究。 (a)对MMW型沸石层状前驱体的层间硫醇基团进行改性后，利用硫醇-烯点击反应将具有二苯基蒽部分的有机柱固定在层间，从而产生大于分子扩散I的有机分子填充。做到了。后来，通过在层间引入铂配合物，他们成功地观察到了空气中的光子上转换。 (b)通过使用离子交换法将具有铵基的蒽引入层状硅酸盐的层间，层状硅酸盐的催化脱氨和消除在层间进行，导致层间不发生取代。可以填充大量的蒽。这种未取代的蒽以高度稳定的自由基阳离子形式存在，我们将这种自由基生成机制命名为“粘土催化（ab内）脱氨”，并提出将其作为一种创建具有任意结构的稳定自由基引发剂的方法。在进一步的高级研究中，我们证明了（b）中获得的材料可以用作安全、廉价且可存储的自由基引发剂。使用各种芳基铵作为起始原料，在层状化合物的层间产生芳基自由基阳离子，并使用这些芳基自由基阳离子作为引发剂进行苯乙烯的自由基聚合，获得芳基直接键合到聚合物末端的聚苯乙烯，这是非常成功的。聚合物链相对于末端芳基的键合位置选择性反映了起始芳基铵中铵基的取代位置。这项研究首次证明了以区域选择性方式成功地将芳基引入聚苯乙烯链末端。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

n型シリコン基板上の酸化タングステン極薄膜の5d軌道への電子蓄積

n型硅衬底上超薄氧化钨薄膜5d轨道电子积累

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
岸本史直;松久将之;羽石直人;藤井知;椿俊太郎;鈴木榮一;和田雄二
通讯作者：
和田雄二

Remote Control of Electron Transfer Reaction by Microwave Irradiation: Kinetic Demonstration of Reduction of Bipyridine Derivatives on Surface of Nickel Particle

微波辐射远程控制电子转移反应：联吡啶衍生物在镍颗粒表面还原的动力学演示

DOI：
10.1021/acs.jpclett.9b00629
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kishimoto Fuminao;Matsuhisa Masayuki;Imai Takashi;Mochizuki Dai;Tsubaki Shuntaro;Maitani Masato M.;Suzuki Eiichi;Wada Yuji
通讯作者：
Wada Yuji

疎水性粘土層間での三重項-三重項消滅フォトンアップコンバージョンによるPt/WO3光触媒の駆動

通过疏水粘土层之间的三重态-三重态湮没光子上转换驱动 Pt/WO3 光催化剂