羽曾部 卓 (ハソベ タク)

Hasobe, Taku

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所属(所属キャンパス)

理工学部 化学科 (矢上)

職名

教授

外部リンク

 
 

著書 【 表示 / 非表示

  • Handbook of Porphrin Science

    羽曾部 卓, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2014年

    担当範囲: Supramolecular Assemblies of Porphyrins and Phthalocyanines Derivatives for Solar Energy conversion and Molecular Electronics

  • 高次π空間の創発と機能開発

    羽曾部 卓, CMC出版, 2013年03月

    担当範囲: 158-165

  • Handbook for Carbon Nanomaterials

    HASOBE Taku, 2012年06月

    担当範囲: 95-130

  • Energy and Electron Transfer Processes in Multiporphyrin Arrays

    羽曾部 卓, 2012年03月

    担当範囲: 499-536

  • 光化学 Vol. 41, No. 3, 157-159 (2010)

    羽曾部 卓・酒井 隼人, 光科学協会, 2010年12月

    担当範囲: 157-159

論文 【 表示 / 非表示

  • A Pentacene-based Nanotube Displaying Enriched Electrochemical and Photochemical Activities

    Kuroda K., Yazaki K., Tanaka Y., Akita M., Sakai H., Hasobe T., Tkachenko N., Yoshizawa M.

    Angewandte Chemie - International Edition (Angewandte Chemie - International Edition)  58 ( 4 ) 1115 - 1119 2019年01月

    ISSN  14337851

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    © 2019 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Unlike previously well-studied, acyclic pentacene oligomers, the first synthesis of a cyclic pentacene trimer with a fixed tubular conformation is reported. A short-step synthesis starting from common pentacenequinone yielded the target molecule with a 1.5 nanometer length and a subnanometer pore. Steady-state spectroscopic analyses revealed that the close proximity of the non-conjugated, three pentacene chromophores allows the nanotube to display stepwise electrochemical/chemical oxidation characteristics. Furthermore, time-resolved transient absorption measurements elucidated the generation of an excited triplet state of the nanotube, with high quantum yield reaching about 180 % through intramolecular singlet fission and a very long triplet lifetime.

  • Quantitative Sequential Photoenergy Conversion Process from Singlet Fission to Intermolecular Two-Electron Transfers Utilizing Tetracene Dimer

    Nakamura S., Sakai H., Nagashima H., Kobori Y., Tkachenko N., Hasobe T.

    ACS Energy Letters (ACS Energy Letters)  4 ( 1 ) 26 - 31 2019年01月

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    © 2018 American Chemical Society. Singlet fission (SF) theoretically enables the performance of the sequential photoenergy conversion process starting from the singlet state and leading to electron transfer (ET) with the radical ion pair quantum yield approaching 200%. Additionally, the long lifetime of the triplet state opens the possibility for an intermolecular ET process in a diffusion-limited reaction. However, the quantitative two-electron transfer process through SF has yet to be reported. Herein we demonstrate the quantitative sequential process involving SF and leading to intermolecular two-electron transfers using 2,2′-biphenyl-bridged tetracene dimer (Tet-BP-Tet: SF and electron donor) and chloranil (Ch: electron acceptor). The high-yield and long-lived individual triplet excited states of Tet-BP-Tet by SF (φ T = 175 ± 5% and τ T = 0.29 ms) resulted in the quantitative two-electron transfer process (φ ET = 173 ± 5%) with Ch in benzonitrile.

  • High-Yield Generation of Triplet Excited States by an Efficient Sequential Photoinduced Process from Energy Transfer to Singlet Fission in Pentacene-Modified CdSe/ZnS Quantum Dots

    Sakai H., Inaya R., Tkachenko N., Hasobe T.

    Chemistry - A European Journal (Chemistry - A European Journal)  24 ( 64 ) 17062 - 17071 2018年11月

    ISSN  09476539

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    © 2018 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Singlet fission (SF) is expected to improve photoenergy conversion systems by generating two electrons from one photon. Pentacenes meet the energy-level matching condition between a singlet and two triplet states: [E(S1)≥2E(T1)]. However, the molar absorption coefficients of pentacenes in the approximately 400–500 nm region are limited, whereas quantum dots, such as CdSe/ZnS (QD), possess high fluorescence quantum yields and particle-size-dependent fluorescence wavelengths. Thus, a combination of QD (D) and pentacene (A) provides a system of both an enhanced light-harvesting efficiency throughout the solar spectrum and an efficient conversion of the harvested light into the triplet states by SF. Based on these points, m-phenylene-bridged triisopropylsilane (TIPS)-pentacene dimer-functionalized QD (denoted as m-(Pc)2-QD) was synthesized to examine the sequential photoinduced process from energy transfer to SF. In femtosecond transient absorption measurements, initial energy transfer from QD to pentacene (quantum yield: 87 %) and subsequent SF were efficiently observed. The quantum yield of triplet states of pentacene units (ΦΤ) based on the excitation of QD attained is 160±6.7 %.

  • Significant Enhancement of Absorption and Luminescence Dissymmetry Factors in the Far-Red Region: A Zinc(II) Homoleptic Helicate Formed by a Pair of Achiral Dipyrromethene Ligands

    Ito H., Sakai H., Okayasu Y., Yuasa J., Mori T., Hasobe T.

    Chemistry - A European Journal (Chemistry - A European Journal)  24 ( 63 ) 16889 - 16894 2018年11月

    ISSN  09476539

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    © 2018 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim A homoleptic zinc(II) helicate organized by a pair of achiral dipyrromethene ligands through zinc(II) coordination was synthesized to evaluate the chiroptical properties. This zinc complex showed strong exciton-coupled chiroptical responses from the helical configuration with a large absorption dissymmetry factor |gabs| (up to 0.20). More importantly, intense polarized luminescence in the far-red region (700–850 nm) with a fluorescence quantum yield ΦFL of 0.23 was observed for this helicate with a dissymmetry factor |glum| of 0.022, the largest value among rare-earth- and precious-metal-free small molecules. These unprecedentedly large g values were supported by theoretical calculations.

  • Inter- and Intramolecular Electron-Transfer Reduction Properties of Coronenediimide Derivatives via Photoinduced Processes

    Yoshida M., Sakai H., Ohkubo K., Fukuzumi S., Hasobe T.

    Journal of Physical Chemistry C (Journal of Physical Chemistry C)  122 ( 25 ) 13333 - 13346 2018年06月

    ISSN  19327447

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    Copyright © 2017 American Chemical Society. Coronenediimide derivatives with five- or six-membered maleimide groups [denoted as Cor(5Im)2 and Cor(6Im)2] were employed as electron acceptors to examine the electron-transfer reduction properties through photochemical and electrochemical measurements. In steady-state absorption and fluorescence measurements, the spectra of Cor(5Im)2 and Cor(6Im)2 became remarkably broadened and red-shifted as compared to pristine coronene (Cor). These results are supported by electrochemical measurements and DFT calculations. The rate constants of photoinduced intermolecular electron transfer from various donor molecules to 3Cor(5Im)2∗ or 3Cor(6Im)2∗ are determined by nanosecond transient absorption measurements. Although the back-electron-transfer reactions examined in this study proceed with the diffusion-limited rate constant in benzonitrile (PhCN), the rate constants of forward electron-transfer reactions (ket) increase with an increase in the driving force of electron transfer (-ΔGet) to approach the diffusion-limited rate constant. When the driving force dependence of ket was fit on the basis of the Marcus theory of electron transfer, the reorganization energy (λ) of the electron-transfer reduction of Cor(5Im)2 and Cor(6Im)2 are determined to be 0.77 and 1.15 eV, respectively. A new covalently perylene-linked donor-acceptor dyad was also synthesized to investigate the dynamics of ultrafast photoinduced intramolecular electron transfer.

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

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研究発表 【 表示 / 非表示

  • Control of Excite-State Dynamics and Optical Applications of Functional Supramolecular Architectures

    羽曾部 卓

    University Research Semina (University of Potsdam) , 2016年11月, 口頭(招待・特別)

  • Control of Excite-State Dynamics of Functional Supramolecular Architectures for Optical Applications

    羽曾部 卓

    TUT University Seminar (Tampere University of Technology) , 2016年11月, 口頭(招待・特別)

  • 有機低分子材料のナノ・メゾスケール構造体における励起状態ダイナミクス制御と応用

    羽曾部 卓

    高分子学会 印刷・情報記録・表示研究会および光反応・電子用材料研究会 (東京理科大学 森戸記念館 第1フォーラム) , 2016年10月, 口頭(招待・特別)

  • π共役分子および集積体の励起状態制御と機能性有機-無機複合材料への展開

    羽曾部 卓

    第49回π造形コロキウム, 2016年09月, 口頭(招待・特別)

  • π共役系分子集積体の励起状態ダイナミクス制御と機能発現

    羽曾部 卓

    九州地区高分子若手研究会・夏の講演会, 2016年07月, 高分子若手研究会

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競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 燐光由来の近赤外円偏光発光観測に向けたパラダイムシフト

    2018年06月
    -
    2020年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 羽曾部 卓, 挑戦的研究(萌芽), 補助金,  代表

  • 有機材料による多励起子生成反応の新展開:新規材料と逐次反応の実験的探索

    2018年04月
    -
    2021年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 羽曾部 卓, 基盤研究(B), 補助金,  代表

  • 励起状態制御を基盤とした光機能性π造形システム

    2017年04月
    -
    2019年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 羽曾部 卓, 新学術領域研究(研究領域提案型), 補助金,  代表

  • 有機-無機複合分子協調による励起子ダイナミクスの精密制御と機能発現

    2017年04月
    -
    2019年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 羽曾部 卓, 新学術領域研究(研究領域提案型), 補助金,  代表

  • 会合形成が高度に機能誘発する超分子型光エネルギー変換システムの開発

    2016年04月
    -
    2018年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 羽曾部 卓, 挑戦的萌芽研究, 補助金,  代表

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知的財産権等 【 表示 / 非表示

  • 内包フラーレンを用いた光電変換装置

    特願: P2013-200603  2013年09月 

    特開: P2015-69731A  2015年04月 

    特許, 共同

受賞 【 表示 / 非表示

  • JPP/SPP Young Invetigator Awards

    Taku Hasobe, 2014年06月, Society of Porphyrins and Phthalocyanines

    受賞区分: 国内外の国際的学術賞

  • SPP/JPP Young Investigator Awards

    2014年06月, Society of Porphyrins and Phthalocyanines

  • 平成22年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞

    羽曾部 卓, 2010年04月, 文部科学省, 光電変換機能を有する分子集合体の創製と応用についての研究

    受賞区分: その他の賞

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     近年、半導体材料としての利用に大きな期待が高まる有機色素材料は主に真空蒸着やスピンコートといったトップダウン的な薄膜作製法により分子組織化・成膜される。これらトップダウン法の問題点として、分子レベルでの精密な化学結合制御による組織化が困難であることが挙げられる。羽曾部卓氏は超分子的手法の基盤である化学結合制御に基づいた分子組織化に着目し、光電変換機能(光吸収・電荷分離・キャリア移動)を有する分子集合体という新規概念の提唱と創製を行った。実際の特性評価では光電変換効率が最高2%程度まで達し、非組織体と比較して最高50倍という大幅な改善が達成され、同氏の戦略の有用性を定量的に明らかにした。本研究成果は有機材料を用いた次世代の太陽電池など有機エレクトロニクス分野全般への応用が期待される。

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 化学輪講

    2020年度

  • 化学実験第1

    2020年度

  • 基礎理工学課題研究

    2020年度

  • 基礎理工学特別研究第2

    2020年度

  • 基礎理工学特別研究第1

    2020年度

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委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2015年04月
    -
    2017年03月

    関東支部常任幹事, 日本化学会

  • 2015年04月
    -
    2017年03月

    日本化学会代議員, 日本化学会