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Creation of innovative organic dyes for realizing fluorescence detection of hydrogen gas

Research Project

Project/Area Number 18K14249
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 34020:Analytical chemistry-related
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

Ito Suguru  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80724418)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords水素ガス / 蛍光 / 嵩高いルイスペア / センサー / 蛍光色素
Outline of Final Research Achievements

In this study, hydrogen gas has been successfully detected by fluorescence spectroscopy in the absence of noble metals based on the hydrogenation of aromatic aldehydes bearing pyrene group using frustrated Lewis pairs (FLP). In particular, a derivative with dimethyl groups at the ortho-position of the formyl group shows a dramatic change in fluorescence color from red to blue on exposure to hydrogen gas. Moreover, newly synthesized crystals of heteroaromatic aldehydes exhibit a tricolor luminescent color change in response to mechanical stimulation and heating in a stepwise manner.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で実証した水素ガスの検出法は、従来の水素ガスセンサとは異なり、貴金属を用いずに水素ガスを検出可能な光化学的手法であることから、安全性と検出感度の高い次世代の水素ガスセンサの開発に繋がることが期待される。また、機械的刺激と熱に段階的に応答する発光性有機結晶の関する成果は、発光スイッチング材料に関する学術的に新たな知見を与えるとともに、高感度な圧力センサやセキュリティ技術などへの応用にも繋がる。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2020 2019 Other

All Presentation (4 results) Remarks (3 results)

  • [Presentation] 嵩高いルイスペアを活用した貴金属を用いない水素ガスの蛍光検出2020

    • Author(s)
      鈴木颯人、伊藤傑
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] チエニルベンゾチアジアゾール誘導体の三色間メカノクロミック発光2020

    • Author(s)
      吉田遼平、鈴木颯人、池谷美菜子、高橋昌平、伊藤傑
    • Organizer
      日本化学会第100春季年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 4-アリールエチニルベンズアルデヒド誘導体による貴金属を用いない水素ガスの蛍光検出2019

    • Author(s)
      鈴木颯人、伊藤傑
    • Organizer
      第9回CSJ化学フェスタ2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 4-アリールエチニルベンズアルデヒド誘導体による水素ガスの蛍光検出2019

    • Author(s)
      鈴木颯人、伊藤傑
    • Organizer
      第40回光化学若手の会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 有機化学研究室(伊藤傑研究室)

    • URL

      http://www.ito-lab.ynu.ac.jp/index.html

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Remarks] 横浜国立大学 研究者総覧(伊藤傑)

    • URL

      https://er-web.ynu.ac.jp/html/ITO_Suguru/ja.html

    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Research-status Report
  • [Remarks] 有機化学研究室(伊藤傑研究室)

    • URL

      http://www.ito-lab.ynu.ac.jp

    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-02-19  

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