Effect of stretching or electric field on emission enhancement in the organic polymer composite including emissive ionic liquid

• Project/Area Number: 16K05753
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Functional solid state chemistry
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: SHIRAGAMI Tsutomu 宮崎大学, 工学部, 教授 (60235744)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: イオン液体 / 発光材料 / センサー / 外部刺激 / 有機高分子 / 学部刺激

Outline of Final Research Achievements

It was investigated that the emission enhancement in an organic polymer composite including an emissive RT-ionic liquid with cyclophophazene (CP) moiety as an ammonium cation part (CP-IL) under the stretching or electric field of alternating current (AC) as an external stimulation. The enhancement effect strongly depended on a time of stretching or a frequency of AC. This result suggests that the enhancement of emission should be related with a motion of CP-IL induced by a segment motion of polymer chain with the stretching effect or an electric field in polymer composite, resulting that the formation of emissive aggregate of CP-IL can be accelerated by the external stimulation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで発光性イオン液体(CP-IL)の会合体が発光種となることを明らかにしてきた。本研究では、CP-ILを有機高分子内に分散させ、外部刺激（熱、伸縮運動、交流電場）によってCP-ILを移動させることで、発光会合体形成を促進させ、結果的に発光強度が増強するという機構を明らかにしたことは、学術的意義深い。またこの材料は、感熱センサーのみならず、圧力センサーへの応用も期待でき、発光で視認できる簡便なセンサー材料としての応用が期待できる点で社会的貢献も可能である。

Research Products

• [Presentation] 発光性イオン液体を含む有機高分子複合体の発光増強に対する電場効果 (2018)
  • Author(s): 白上 努、下部友亮、鍋谷 悠
  • Organizer: 2018光化学討論会
• [Presentation] 発光性イオン液体を含む有機高分子複合体の熱誘起発光増強特性に対する可塑剤の添加効果 (2017)
  • Author(s): 豊田翔平、白上 努
  • Organizer: 第５３回化学関連支部合同九州大会
• [Presentation] 発光性イオン液体を含む有機高分子複合体の熱誘起発光増強における作動温度領域の低温化 (2017)
  • Author(s): 豊田翔平、白上 努
  • Organizer: 2017光化学討論会
• [Presentation] イオン性アクリル高分子マトリクス内におけるシクロフォスファゼン系イオン液体の発光挙動 (2016)
  • Author(s): 下部友亮、白上 努
  • Organizer: 第6回CSJ化学フェスタ
  • Place of Presentation: タワーホール船堀
  • Year and Date: 2016-11-14
• [Presentation] 発光性イオン液体を利用した感熱発光材料の開発 (2016)
  • Author(s): 白上 努
  • Organizer: 日本化学会九州支部講演会
  • Place of Presentation: ウェルシウィー宮崎
  • Invited
• [Presentation] 発光性イオン液体を含む有機高分子複合体の熱誘起発光増強に対する架橋効果 (2016)
  • Author(s): 下部友亮、白上 努
  • Organizer: 第53回化学関連支部合同九州大会
  • Place of Presentation: 北九州国際会議場