長期連続観測のためのコイルファイバー導波路/ポルフィリン薄膜科学センサーの開発

• Project/Area Number: 10740345
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 分離・精製・検出法
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 竹田 一彦 広島大学, 総合科学部, 助教授 (00236465)
• Project Period (FY): 1998 – 1999
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1999)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1999: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 1998: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: ポルフィリン / 過酸化水素 / クロシズム / 光ファイバー / 光導波路

Research Abstract

Oxo[5,10,15,20-tetra(4-pyridyl)porphinato]titanium(IV)(TiT(4-Py)P)とTitanyl phatalocyanine(TiPc)の真空密着薄膜を作成した。およそ10^<-6>〜10^<-5>Torrの真空度で約0.1〜0.2μms^<-1>の速度でTi(4-Py)Pは20〜100μm、TiPcは50〜200μmの厚さの薄膜を作成した。Ti(4-Py)Pの薄膜の吸光極大はSoret帯は438nm、Q帯が555nmと溶液中の極大波長とは異なっていた。またSoret帯での吸光度の膜厚依存性は0.017Abs.μm^<-1>であった。TiPcは620nm付近に吸光極大があり、その波長での吸光度の膜厚依存性は0.0055Abs.μm^<-1>であった。
過酸化水素によるこれらチタンを含んだ有機薄膜の収スペクトルの変化を観察した。Ti(4-Py)Pの薄膜を約1.5%の過酸化水素溶液にひたして吸収スペクトルを測定したところ、吸収スペクトルに変化はなく、吸光度にも変化は見られなかった。また市販の30%過酸化水素溶液においても顕著な膜の色調は観察されなかった。また、膜は過酸化水素溶液に触れるとその機械強度が低下し、こするとすぐはがれ落ちてしまった。溶液中ではTi(4-Py)Pは過酸化水素によってSoret帯、Q帯ともに吸光極大波長が10〜15nmほどレッドシフトしており、今回の薄膜の結果とは対照的であった。Ti(4-Py)Pの吸光スペクトルが過酸化水素によって変化する機構として中心金属のチタンと過酸化水素の作用が考えられてているが、薄膜にすることによって、ポルフィリン環の中心のチタンに他の共存物質または近接するポルフィリン自体が配位することによって過酸化水素によるスペクトルの変化が見られないのであると思われる。TiPcにおいても同様に過酸化水素による吸光度スペクトルの変化は見られなかった。