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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学研究科 分子工学専攻 分子光化学

分子光化学

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科目ナンバリング
  • G-ENG14 6H417 LJ60
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 1.5 単位
授業形態 講義
配当学年 修士・博士
対象学生 大学院生
使用言語 日本語
曜時限 月2
教員
  • 今堀 博(工学研究科 教授)
  • 梅山 有和(工学研究科 准教授)
授業の概要・目的 光合成に関連した光エネルギー移動・電子移動などの分子光化学を中心に講義する。その応用としての分子集合系を含む人工光合成の構築および光機能性分子の設計についても講述する。特に有機太陽電池の現状と課題に関して詳述する。また光を利用した有機分子の変換と合成について解説する。
到達目標 光化学と太陽エネルギー変換の基礎的事項を理解し、実在系に応用できるようになる。
授業計画と内容 光化学の基礎(1回)
吸収、発光などの光化学の基礎を概観する。

光物理過程(1回)
有機分子の電子励起状態における電子状態、振動状態、スピン配置、および状態間遷移の光物理過程について述べる。

光化学過程(1回)
光化学反応による水素引き抜き、環化、付加環化、異性化、転位、電子移動、酸化等、および光化学反応の有機合成への応用、工業的利用について説明する。

電子移動序論(1回)
マーカス電子移動理論に基づいた電子移動に関して概観する。

エネルギー移動序論(1回)
フェルスター、デクスター型エネルギー移動に関して概観する。

電子移動モデル系(1回)
ドナー・アクセプター連結分子の電子移動に関して説明する。特に、自由エネルギー変化、電子カップリング、再配列エネルギー依存性に関して述べる。

天然の光合成(1回)
天然の光合成について概説する。特に明反応と暗反応、光捕集、電荷分離、酸素発生、ATP合成酵素、について詳細を説明する。

光合成集合系モデル(1回)
光合成集合系モデルを紹介する。

有機太陽電池(1回)
色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池、ペロブスカイト太陽電池について説明する。

太陽エネルギー変換(1回)
光触媒、水の光分解、二酸化炭素固定について説明する。

定期試験(1回)
筆記試験を行う。

フィードバック授業(1回)
筆記試験の結果を報告する。
成績評価の方法・観点 11回目に行う筆記試験の点のみで判定する。
履修要件 学部レベルの化学の知識
授業外学習(予習・復習)等 講義資料を配布するので、予習・復習することが望ましい。
教科書
  • 教科書は使用しない。
参考書等
  • 有機機能性材料化学, (三共出版),
  • 光・物質・生命と反応, (丸善出版),
  • 電子と生命, (共立出版),
  • 光合成の科学, (東京大学出版会),
  • 配位化合物の電子状態と光物理, (三共出版),
  • 人工光合成と有機太陽電池, (日本化学会),
  • Principles of Molecular Photochemistry - An Introduction, N. J. Turro, V. Ramamurthy, J. C. Scaiano, (University Science Books), ISBN: ISBN:978-1-891389-57-3