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目次

人工光合成 光エネルギーによる物質変換の化学

人工光合成 光エネルギーによる物質変換の化学 (複合系の光機能研究会選書)

  • 石谷 治(編著)/ 野崎 浩一(編著)/ 石田 斉(編著)
  • 1章 人工光合成の歴史
    • 1−1 エネルギー変換および物質変換としての光合成
    • 1−2 地球のエネルギー事情
    • 1−3 太陽光エネルギーの化学変換への期待と人工光合成への強い意識
    • 1−4 現代科学における人工光合成研究
    • 1−5 人工光合成研究の3つのマイルストーン
    • 1−6 人工光合成とは:その定義
    • 1−7 人工光合成へのアプローチと解決すべき課題
    • 1−8 人工光合成では何がボトルネック課題なのか?Photon‐flux‐density problemをいかにして解決するか?
    • 1−9 まとめ
  • 2章 光合成系の分子論
    • 2−1 はじめに
    • 2−2 シアノバクテリアにおける光合成
    • 2−3 色素分子の構造と吸収帯
    • 2−4 まとめ
  • 3章 光合成の光捕集系タンパク質色素複合体の構造と機能
    • 3−1 はじめに
    • 3−2 光合成膜での光エネルギー変換システム
    • 3−3 アンテナ系膜タンパク質による色素複合体の自己組織化と基板上でのその色素複合体の機能解析
    • 3−4 光合成色素タンパク質複合体LH1−RCの基板上への組織化と光電変換素子への展開
    • 3−5 光合成膜タンパク質(LH2およびLH1−RC)の脂質二分子膜中への再構成とAFMによる集合構造の直接観察
    • 3−6 まとめ
  • 4章 光化学系Ⅱの構造と機能
    • 4−1 光化学系Ⅱの全体構造
    • 4−2 PSⅡの光捕集と電荷分離・電子伝達反応
    • 4−3 Mn4CaO5クラスターの構造とその反応様式
    • 4−4 プロトン移動の分子レベルでの考察
    • 4−5 まとめ
  • 5章 光捕集アンテナ系のモデル研究と人工光合成への応用
    • 5−1 はじめに
    • 5−2 天然クロロフィル誘導体による光捕集アンテナモデル
    • 5−3 まとめ
  • 6章 有機化学的アプローチによるアンテナ分子の合成研究
    • 6−1 はじめに
    • 6−2 架橋型ポルフィリン多量体
    • 6−3 直鎖状メゾ位直接結合ポルフィリン多量体
    • 6−4 アンテナ機能を発揮するデンドリマー
    • 6−5 ポルフィリン超分子
    • 6−6 ポルフィリンのフロンティア軌道
    • 6−7 まとめ
  • 7章 金属錯体を光増感剤に用いる光化学的酸化還元反応の基礎
    • 7−1 はじめに
    • 7−2 水の可視光分解反応の熱力学と光化学
    • 7−3 酸化還元反応の駆動力と電子移動速度(マーカス理論)
    • 7−4 水の光化学的な酸化還元
    • 7−5 植物の光合成と水の可視光分解の関係
    • 7−6 人工色素を用いた水の可視光分解
    • 7−7 まとめ
  • 8章 金属錯体触媒による光水素生成反応
    • 8−1 はじめに
    • 8−2 光水素生成システム
    • 8−3 犠牲還元剤
    • 8−4 光増感作用を持つ金属錯体
    • 8−5 均一系水素生成触媒の機能評価
    • 8−6 酵素ヒドロゲナーゼ
    • 8−7 均一系水素生成触媒
    • 8−8 単一分子光水素生成システム
    • 8−9 まとめ
  • 9章 金属錯体触媒による光化学的二酸化炭素還元反応
    • 9−1 はじめに
    • 9−2 二酸化炭素還元反応
    • 9−3 二酸化炭素還元を触媒する金属錯体
    • 9−4 電気化学的および光化学的二酸化炭素還元触媒反応の方法
    • 9−5 金属錯体を触媒とする電気化学的二酸化炭素還元反応
    • 9−6 金属錯体を触媒とする光化学的二酸化炭素還元反応
    • 9−7 光化学的二酸化炭素還元反応における今後の課題と現状
    • 9−8 まとめ
  • 10章 水の酸化反応を触媒する金属錯体
    • 10−1 はじめに
    • 10−2 水の酸化反応の多電子過程と熱力学
    • 10−3 水の酸化触媒の役割
    • 10−4 水の酸化触媒反応の実験
    • 10−5 金属錯体触媒による酸素発生機構
    • 10−6 まとめ
  • 11章 人工アンテナ物質を利用した光反応系の構築
    • 11−1 人工アンテナ物質
    • 11−2 PMOの構造と光物性
    • 11−3 PMOの光捕集アンテナ機能
    • 11−4 PMOを利用した光触媒系の構築
    • 11−5 まとめ
  • 12章 人工光合成を目指した半導体光触媒の開発
    • 12−1 はじめに
    • 12−2 半導体上での光触媒反応の原理
    • 12−3 犠牲試薬を含む水溶液からの水素または酸素生成
    • 12−4 金属酸化物を光触媒とした紫外光水分解
    • 12−5 可視光応答型光触媒の設計方針
    • 12−6 遷移金属ドーピング半導体光触媒
    • 12−7 色素増感型光触媒
    • 12−8 固溶体光触媒
    • 12−9 価電子帯制御型光触媒
    • 12−10 水の可視光分解に活性な半導体光触媒
    • 12−11 半導体光触媒の高品質化と構造制御
    • 12−12 半導体表面での酸化還元反応の促進−助触媒の開発−
    • 12−13 緑色植物の光合成を模倣した二段階励起水分解
    • 12−14 CO2還元に活性を示す半導体光触媒
    • 12−15 まとめ
  • 13章 半導体と金属錯体の機能を融合した人工光合成の構築
    • 13−1 はじめに
    • 13−2 半導体光触媒と金属錯体触媒の特徴
    • 13−3 半導体と金属錯体を複合したCO2還元光触媒の概念
    • 13−4 半導体と金属錯体を複合したCO2還元光触媒
    • 13−5 太陽光照射下における水を電子源,プロトン源とするCO2の還元反応
    • 13−6 まとめ
  • 14章 天然光合成を利用したハイブリッド型人工光合成系
    • 14−1 はじめに
    • 14−2 葉緑体の構造と役割
    • 14−3 葉緑体と白金微粒子触媒を利用した光水素生産プロセス
    • 14−4 光収穫系タンパク質−色素複合体と白金微粒子触媒を利用した光水素生産プロセス
    • 14−5 葉緑体固定酸化チタン薄膜電極を用いた水を電子媒体としたバイオ燃料電池
    • 14−6 まとめ
  • 15章 光触媒反応に関わる実験法
    • 15−1 均一系光触媒反応の解析方法
    • 15−2 不均一系光触媒を用いた水分解の実験方法と留意点
  • 16章 金属錯体で創る人工光合成の課題と展望