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共役多孔性高分子薄膜の分子設計と機能開拓

Research Project

Project/Area Number 14F04036
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Polymer chemistry
Research InstitutionInstitute for Molecular Science

Principal Investigator

江 東林  分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 教授(兼任) (40302765)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) GU CHENG  分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 外国人特別研究員
GU Cheng  分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords多孔性高分子 / 薄膜 / 電解重合 / 仕事関数 / 太陽電池 / 発光素子 / 光捕集 / エネルギー移動 / 共役高分子 / 蛍光 / 蛍光センサー
Outline of Annual Research Achievements

本年度では、電解重合という手法を用いて様々な多孔性高分子薄膜を合成し、その光捕集機能、光エネルギー変換機能、およ電子機能について検討した。その結果、多孔性高分子は優れた光捕集機能を示し、細孔内に導入された色素分子に効率的に励起エネルギーを伝達することができることを見出した。また、2種類の色素を導入すれば、2段階のエネルギー伝達が可能となり、青、緑、赤という3原色を作ることが可能となった。また、色素の量をコントロールすれば白色の蛍光を出すことが可能となった。いずれの場合、高い発光量子収率を示す材料である。さらに、チオフェン誘導体からなる薄膜を活性層として用いて、太陽電池を組み立てた、その効率が5%以上を達成した。ホウ酸含有多孔性薄膜を合成し、その電子およびホール輸送能を検討した。薄膜の酸化還元状態によって半導体の仕事関数を調整することができるということを見出した。実際、太陽電池および発光素子に組み込んで検討したところ、優れたエネルギー変換能力を有することを実証した。これらの結果、いずれも、多孔性高分子薄膜の高い潜在性を示しており、機能性材料の開拓に新しい可能性を開いた。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (3 results)

  • [Int'l Joint Research] South China University of Technology/Jilin University(中国)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Porous Organic Polymers with Tunable Work Functions and Selective Hole and Electron Conductions for Energy Conversions2016

    • Author(s)
      Cheng Gu, Ning Huang, Youchun Chen, Huanhuan Zhang, Shitong Zhang, Fenghong Li, Yuguang Ma, and Donglin Jiang
    • Journal Title

      Angew. Chem., Int. Ed.

      Volume: 55 Issue: 9 Pages: 3049-3053

    • DOI

      10.1002/anie.201510723

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] π-Conjugated Microporous Polymer Films: Designed Synthesis, Conducting Properties and Photoenergy Conversions2015

    • Author(s)
      Cheng Gu, Ning Huang, Youchun Chen, Leiqiang Qin, Hong Xu, Shitong Zhang, Fenghong Li, Yuguang Ma, Donglin Jiang
    • Journal Title

      Angew. Chem., Int. Ed.

      Volume: 54 Issue: 46 Pages: 13594-13598

    • DOI

      10.1002/anie.201506570

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Design of AIE-Based Highly Photofunctional Porous Polymer Films with Controlled Thickness and Prominent Microporosity2015

    • Author(s)
      Cheng Gu, Ning Huang, Yang Wu, Hong Xu, Donglin Jiang
    • Journal Title

      Angew. Chem., Int. Ed.

      Volume: 54 Issue: 39 Pages: 11540-11544

    • DOI

      10.1002/anie.201504786

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cascade Exciton-Pumping Engines with Manipulated Speed and Efficiency in Light-Harvesting Porous π-Network Films2015

    • Author(s)
      Cheng Gu, Ning Huang, Fei Xu, Jia Gao, Donglin Jiang
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 1 Issue: 1 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1038/srep08867

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Controlled Synthesis of Conjugated Microporous Polymer Films: Versatile Platforms for Highly Sensitive and Label-Free Chemo- and Bio-Sensings2014

    • Author(s)
      Cheng Gu, Ning Huang, Jia Gao, Fei Xu, Yanhong Xu, and Donglin Jiang*
    • Journal Title

      Angew. Chem., Int. Ed.

      Volume: 53 Pages: 4850-4855

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Highly Photofunctional Porous Organic Polymer Films2016

    • Author(s)
      GU, Cheng; JIANG, Donglin
    • Organizer
      96th CSJ Annual Meeting
    • Place of Presentation
      同志社大、京都
    • Year and Date
      2016-03-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] A General Strategy for Designing Porous Organic Polymer Thin Films2014

    • Author(s)
      Cheng Gu and Donglin Jiang
    • Organizer
      2nd International Symposium on MOFs and Related Porous Materials
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター(神戸市、兵庫県)
    • Year and Date
      2014-09-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] A General Strategy for Controlled Synthesis of Porous Organic Polymer Thin Films2014

    • Author(s)
      Cheng Gu and Donglin Jiang
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学(長崎市、長崎県)
    • Year and Date
      2014-09-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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