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光増感剤にラジカルを用いた金属錯体のエネルギー移動解明と新規発光理論の構築

Research Project

Project/Area Number 17750014
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Physical chemistry
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

塚原 保徳  Osaka University, 大学院・工学研究科, 特任准教授 (10397713)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywordsエネルギー移動 / ラジカル / 錯体 / 希土類イオン / 増感発光 / ハイブリッド / 希土類金属 / 発光
Research Abstract

"光増感剤にラジカルを用いた金属錯体のエネルギー移動解明と新規発光理論の構築"の研究を行う上で、平成19年度は平成18年度に引き続き、ラジカル錯体を含めたナノハイブリッド発光素子の構築とエネルギー移動解析をおこなった。ホストには1.3nmのナノ細孔を有するゼオライト(FAU)を選択し、ゲストには、増感分子と発光種を選択し、ゲスト間を近距離固定化することによって高効率なエネルギーを経た発光増感系の構築をおこなった。増感分子には、ラジカル(NIT2imH,NIT2py,IM4imH,IM2py)、化合物半導体(CdS)、錯体(Ir錯体)、有機分子(acbp,bzp)を選択し、発光種には長寿命、色純度の高い希土類イオン(Eu(III),Tb(III),Yb(III),Nd(III))を用い、それぞれをナノ細孔内に気相法と液層法の2つの手法で導入を行った。
このナノハイブリッド発光素子により、同じ細孔内でのエネルギー移動による増感発光に成功したが、エネルギー移動メカニズムが通常の分子のものとは大きく異なることが明らかになった。本年度は特に順エネルギー移動と逆エネルギー移動の解明を行った。寿命の温度依存性測定を行い、アレニウスプロットにより活性化エネルギーを算出し、遷移状態理論を適用しエネルギー障壁ΔG^*を算出した。通常の増感発光系に比べて、本ナノハイブリッド系のエネルギー障壁ΔG^*は大きいことが明らかになった。
本研究により、次世代発光素子として期待されるホストーゲストを用いたナノハイブリッド系の、エネルギー機構解明に一歩前進したといえる。本系は全く新しい系であるので、今後、さらなる研究が必要とされる。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Muti-color Photoluminescence from Multi-components in Zeolite Cavity2008

    • Author(s)
      Y. Tsukahara, M. Sato, K. T. Honda, Nakamura, S. Katagiri, Y. Wada
    • Journal Title

      J. Alloy and Comp. 451

      Pages: 194-197

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Eneray Transfer Mechanism of Photoluminescent Tb(III) complexes Causing Their Temperature. Bull. Chem. Soc. Jpn.2007,80,14922007

    • Author(s)
      S. Katagir,Y. Tsukahara, Y. Hasegawa, Y. Wada
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn 80

      Pages: 1492-1492

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evidence for Encaging luminescent the Guest Molecules in the Inner Cage of Zeolite Host2007

    • Author(s)
      T. Kataoka, A. J. Mozer, Y Tsukahara, T. Yamauchi, Y. Wada
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn 12

      Pages: 2303-2312

    • NAID

      10020275328

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Luminescent Polymer Film Containing Tetranuclear Eu(III) Complex as Temperature-sensing Device

    • Author(s)
      S.Katagiri, K.Manseki, Y.Tsukahara, K.Mitsuo, Y.Wada
    • Journal Title

      J. Alloy and Comp. (In press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Improvement of Lasing Properties of Europium(III) complexes by Increase of Emission Quantum Yield

    • Author(s)
      K.Nakamura, Y.Hasegawa, H.kawai, N.Yasuda, Y.Tsukahara, Y.Wada
    • Journal Title

      Thin Solid Films (In press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fine Control of RGB photoluminescence in Zeolite with Incorporation of Rare Earth Ions and Photosensitizer

    • Author(s)
      Y.Wada, M.Sato, Y.Tsukahara
    • Journal Title

      Angew.Chem.Int.Ed. (in press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Book] BOTTOM-UP NANOFABRICATION : Supramolecules, Self-Assemblies, and Organized Films

    • Author(s)
      Y.Wada, M.Ryo, Y.Tsukahara
    • Publisher
      (In press)
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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