人工光合成の実現に向けた金属錯体ポリマー材料の開発

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2025-03-05

engineering

{'items': [{'description': {'blocks': [{'key': 't1qm', 'text': '金属イオンと有機分子が結合した構造を持つ化合物。その中でも、構造中に金属イオンを複数含む化合物のことを多核金属錯体と呼ぶ。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}, 'key': '6pk8o', 'term': '金属錯体'}, {'key': '8b7bm', 'term': '活性中心', 'description': {'blocks': [{'key': 'e8ipb', 'text': '触媒材料中において触媒反応が起こる場所。金属錯体材料では、金属イオンが活性中心となることが多い。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'ef32p', 'term': '電荷伝達サイト', 'description': {'blocks': [{'key': '6eqj4', 'text': '触媒材料中において、酸素発生反応などに必要な電荷を供給する場所。本研究では、ビスカルバゾール部位が該当する。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '3vl6k', 'term': '人工光合成', 'description': {'blocks': [{'key': '820g0', 'text': '太陽光エネルギーを用いて水と二酸化炭素からエネルギー源を生成する植物の光合成反応を人工的に模倣した反応のこと。太陽光のエネルギーを貯蔵可能な化学エネルギー（水素、アンモニア、メタノール）へと変換できる。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'fnvq8', 'term': '水の酸化による酸素発生反応（酸素発生反応）', 'description': {'blocks': [{'key': '5knlp', 'text': '水分子から電子が放出される（酸化）ことによって酸素が発生する反応のこと。具体的には、下記の化学反応式で表される反応。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}, {'key': 'epgl8', 'text': '2H2O→O2＋4e－＋4Ｈ＋', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [{'offset': 2, 'length': 1, 'style': 'SUBSCRIPT'}, {'offset': 6, 'length': 1, 'style': 'SUBSCRIPT'}, {'offset': 10, 'length': 1, 'style': 'SUPERSCRIPT'}, {'offset': 14, 'length': 1, 'style': 'SUPERSCRIPT'}], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'acmj6', 'term': '触媒回転数', 'description': {'blocks': [{'key': '3fl72', 'text': '1個の触媒分子が、不活性化する前に生成物に変換できる分子数のこと。触媒の安定性（寿命）を表す。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '38d6c', 'term': '軟X線吸収分光', 'description': {'blocks': [{'key': '4bir4', 'text': '物質の非占有電子状態を調べるのに有効な手法で、元素選択性があることが大きな特徴。物質を構成する元素が置かれる局所構造や化学状態に関する知見を取得できる。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '9p42g', 'term': '放射光実験施設フォトンファクトリー（PF）', 'description': {'blocks': [{'key': '7f4iq', 'text': '大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構（KEK）のつくばキャンパスにある放射光施設。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'etjco', 'term': '3GeV高輝度放射光施設NanoTerasu', 'description': {'blocks': [{'key': 'adij7', 'text': '宮城県仙台市 東北大学青葉山新キャンパス内にて整備が進められ、2024年4月に稼働を開始した中型放射光施設。国の主体機関である国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）と一般財団法人光科学イノベーションセンター（PhoSIC）を代表機関とする宮城県、仙台市、国立大学法人東北大学、一般社団法人東北経済連合会からなる地域パートナーで構成され、費用負担も含めた役割分担の元で整備が進められている。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}]}

['eng']

['松﨑拓実', '正岡重行']

金属錯体の設計・合成から電気化学的ポリマー化、触媒機能評価まで、多くの試行錯誤がありました が、卒業生の松﨑拓実君を中心に、多くの共同研究者の協力を得て、安価かつ水中で高性能な酸素発 生触媒の構築を達成できました。本研究成果が、今後の人工光合成技術の発展や持続可能な社会の実 現に寄与することを期待しています。

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正岡重行

教授

工学研究科

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