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イオン液体中のπ平面連続構造を利用した長距離三重項エネルギー拡散と新機能創出

Research Project

Project/Area Number 16J01487
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Polymer chemistry
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

久光 翔太  九州大学, 工学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsフォトン・アップコンバージョン / イオン液体 / 三重項 / 励起エネルギー拡散 / MDシミュレーション / X線構造解析 / ナノ構造 / 三重項励起子 / 励起子 / 三重項エネルギー
Outline of Annual Research Achievements

【光機能性IL中のナノ構造の次元性制御に基づくUCの高効率化】
光機能性IL中のナノスケール構造秩序の次元性を制御し、三重項励起子拡散を利用したUC性能をコントロールすることに成功した。
異なるアルキル鎖長を有する四級ホスホニウムカチオンを構成種とし、構造異性体である二種類の光機能性ILを合成し、その光物理的性質とUC性能を比較した。X線回折測定により、合成したILはそれぞれ三次元ネットワーク構造及び二次元レイヤー構造を形成していることが明らかとなった。二次元性のILでは、ナノ構造の層内での分子間距離が小さすぎるため、発色団同士が過度に近接し、励起状態で強く相互作用するサイトが形成されていることが示唆された。二種のILのUC性能を比較することで、過度な相互作用サイトの形成はUC性能を著しく低下させることが明らかとなった。
【光機能性イオンガラス(IG)を用いた高効率UC】
光機能性IG分子を合成し、大気中で安定に発光する高効率UCガラス系を構築することに成功した。
IL材料と同様に光の波長よりも小さいナノスケールの構造を有する固体アモルファス材料の開発により、優れた光透過性を示す高効率固体UC材料の構築を試みた。イオン対を構成するカチオンに、剛直で嵩高いホスホニウムカチオンを用いることで、ガラス転移点を常温以上に有する新規IGアクセプター分子を合成することに成功した。放射光を用いた粉末X線回折測定により、このIG中には、これまでに用いてきたアクセプターILと同様にナノスケールの構造が存在することが明らかとなった。IGアクセプター中に三重項増感剤分子を分散し、光励起することで、高量子収率でUC発光が観測された。またこのUC発光は大気中で作製した試料からも観測された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Int'l Joint Research] Instituto Superior IST/TU Lisbon(ポルトガル)

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    • Author(s)
      Hisamitsu Shota、Yanai Nobuhiro、Kouno Hironori、Magome Eisuke、Matsuki Masaya、Yamada Teppei、Monguzzi Angelo、Kimizuka Nobuo
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 20 Issue: 5 Pages: 3233-3240

    • DOI

      10.1039/c7cp06266d

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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    • Author(s)
      〇Shota Hisamitsu, Karina Shimizu, José Nuno Canongia Lopes, Eisuke Magome, Nobuhiro Yanai, Nobuo Kimizuka
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会(2019)
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      〇Shota Hisamitsu, Nobuhiro Yanai, Nobuo Kimizuka
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      〇久光翔太、楊井伸浩、君塚信夫
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      高分子討論会
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      高分子討論会
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      9th HOPE Meeting
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム
    • Year and Date
      2017-02-27
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    • Author(s)
      ○Shota Hisamitsu,Nobuhiro Yanai,Karina Shimizu,Jose N C Lopes and Nobuo kimizuka,
    • Organizer
      IPC2016
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2016-12-14
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    • Author(s)
      ○Shota Hisamitsu, Nobuhiro Yanai, Nobuo Kimizuka
    • Organizer
      Gordon Research Conference Electronic Processes in Organic Materials
    • Place of Presentation
      Renaissance Tuscany Il Ciocco Lucca (Barga), Italy
    • Year and Date
      2016-06-06
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fast triplet exciton migration in chromophoric ionic liquids for low-power photon upconversion2016

    • Author(s)
      ○Shota Hisamitsu, Nobuhiro Yanai, Nobuo Kimizuka
    • Organizer
      Gordon Research Seminer Electronic Processes in Organic Materials
    • Place of Presentation
      Renaissance Tuscany Il Ciocco Lucca (Barga), Italy
    • Year and Date
      2016-06-04
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] イオン液体の構成イオン種がフォトン・アップコンバージョン特性に与える影響の系統的評価2016

    • Author(s)
      ○久光翔太, 楊井伸浩, 君塚信夫
    • Organizer
      第65回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2016-05-26
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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