• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

フォトン・アップコンバージョンを示すイオン液体の創出

Publicly Offered Research

Project AreaScience on Function of Soft Molecular Systems by Cooperation of Theory and Experiment
Project/Area Number 26104529
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

楊井 伸浩  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90649740)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywordsフォトン・アップコンバージョン / 三重項 / 凝集誘起 / スイッチング / フォトン・アップコンバージョン / イオン液体 / 光誘起結晶化
Outline of Annual Research Achievements

本研究では「柔らかな分子系」ならではのトリプレット機能を見出すことを目指した。特に本年度は「分子の集合化により“柔らかさをスイッチング”し、トリプレットの挙動を動的に制御できないだろうか?」という発想のもと研究を行った。関連する現象として、分子が凝集することで発光挙動をスイッチングするaggregation-induced emission (AIE) に関して近年多くの報告があるが、ほとんどは励起一重項を対象にしている。一方我々は最近、三重項が関わる現象、特に三重項-三重項消滅 (TTA) を経るフォトン・アップコンバージョン (UC) を分子集合系へと展開している。今回は分子の凝集化によりTTA-UC発光をスイッチングする現象 (aggregation-induced photon upconversion; iPUC) を初めて見出した。
発光分子として、今回のコンセプトを明確に示すため、典型的なAIE分子であるシアノ基修飾オリゴフェニレンビニレンを用いた。三重項増感剤とこの発光分子を溶液中に共存させたが、全くTTA-UC発光は観測されなかった。一方、この溶液をキャストした結晶状態では明確にTTA-UC発光が観測された。
本新学術領域における共同研究において、このiPUC現象のメカニズムを理論計算により明らかにした。溶液中では発光分子のT1状態がC=C結合のねじれを伴い安定化する過程で、S0状態のエネルギー曲線と交差し、速やかに基底状態へと失活する。一方、結晶状態ではこのような大きな結合のねじれが抑制されるため、トリプレット(T1状態)の寿命はTTAを起こすのに十分なほど長くなる。すなわち溶液系から結晶系へと「柔らかさをスイッチング」することで、トリプレットのエネルギーランドスケープを制御し、iPUC現象の発現に繋がった。

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

    (24 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 6 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] リスボン大学(ポルトガル)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ミラノ・ビコッカ大学(イタリア)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Aggregation-Induced Photon Upconversion through Control of the Triplet Energy Landscapes of the Solution and Solid States2015

    • Author(s)
      Pengfei Duan, Nobuhiro Yanai, Yuki Kurashige, and Nobuo Kimizuka
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 54 Issue: 26 Pages: 7544-7549

    • DOI

      10.1002/anie.201501449

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Photon-Upconverting Ionic Liquids: Effective Triplet Energy Migration in Contiguous Ionic Chromophore Arrays2015

    • Author(s)
      Shota Hisamitsu, Nobuhiro Yanai, and Nobuo Kimizuka
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 54 Issue: 39 Pages: 11550-11554

    • DOI

      10.1002/anie.201505168

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Photoinduced Crystallization in Ionic Liquids: Photodimerization–induced Equilibrium Shift and Crystal Patterning2015

    • Author(s)
      S.Hisamitsu,N.Yanai, S.Fujikawa, N.Kimizuka
    • Journal Title

      Chem. Lett

      Volume: 未定 Issue: 7 Pages: 908-910

    • DOI

      10.1246/cl.150261

    • NAID

      130005085147

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Photon Upconversion in Supramolecular Gel Matrixes: Spontaneous Accumulation of Light-Harvesting Donor-Acceptor Arrays in Nanofibers and Acquired Air Stability2015

    • Author(s)
      P. Duan, N. Yanai, H. Nagatomi, N. Kimizuka
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc,

      Volume: 137 Issue: 5 Pages: 1887-1894

    • DOI

      10.1021/ja511061h

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A Bis-Cyclometalated Iridium Complex as a Benchmark Sensitizer for Efficient Visible-to-UV Photon Upconversion2014

    • Author(s)
      P. Duan, N. Yanai, N. Kimizuka
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 50 Issue: 86 Pages: 13111-13113

    • DOI

      10.1039/c4cc05718j

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 三重項エネルギー・ランドスケープの制御に基づく新機能創出2016

    • Author(s)
      楊井伸浩
    • Organizer
      日本化学会 第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Triplet energy migration in self-assembled molecular systems for efficient photon upconversion2015

    • Author(s)
      Nobuhiro Yanai, Nobuo Kimizuka
    • Organizer
      Pacifichem2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, USA
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Triplet energy migration and photon upconversion in Anthracene–modified Ionic Liquids2015

    • Author(s)
      Shota HISAMITSU, Nobuhiro YANAI and Nobuo KIMIZUKA
    • Organizer
      九州韓国ジョイントシンポジウム
    • Place of Presentation
      Busan、Korea
    • Year and Date
      2015-11-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フォトン・アップコンバージョンを示すソフトマテリアルの開発2015

    • Author(s)
      楊井伸浩
    • Organizer
      第二回放射光分析を用いたその場観察研究の最前線
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2015-09-12
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Aggregation-induced photon upconversion (iPUC): switching the triplet-triplet annihilation by molecular aggregative state2015

    • Author(s)
      Pengfei Duan, Nobuhiro Yanai, Nobuo Kimizuka
    • Organizer
      12th International Symposium on Functional pi-Electron Systems
    • Place of Presentation
      Seattle, USA
    • Year and Date
      2015-07-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and Functions of New Anthracene–Based Ionic Liquids2015

    • Author(s)
      Shota Hisamitsu, N. Yanai, N. Kimizuka
    • Organizer
      12th International Symposium on Functional pi-Electron Systems
    • Place of Presentation
      Seattle, USA
    • Year and Date
      2015-07-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of photon-upconverting ionic liquids2015

    • Author(s)
      Nobuhiro Yanai
    • Organizer
      KAKENHI International Symposium on "Studying the Function of Soft Molecular Systems"
    • Place of Presentation
      未来館ホール
    • Year and Date
      2015-07-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] π電子系イオン液体中における三重項エネルギー拡散とフォトン・アップコンバージョン2015

    • Author(s)
      久光 翔太、楊井伸浩、君塚信夫
    • Organizer
      日本化学会 第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2015-03-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Supramolecular Systems for photon conversion technologies2014

    • Author(s)
      Nobuhiro Yanai
    • Organizer
      China-Japan Joint Symposium on Functional Supramolecular Architectures
    • Place of Presentation
      天津大学
    • Year and Date
      2014-12-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Efficient Photon Upconversion in Fluorescent Ionic Liquids by Optimizing Dye Arrangements2014

    • Author(s)
      久光 翔太、楊井伸浩、君塚信夫
    • Organizer
      IPC2014
    • Place of Presentation
      EPOCAL TSUKUBA
    • Year and Date
      2014-12-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] フォトン・アップコンバージョンを示すイオン液体の創出2014

    • Author(s)
      楊井伸浩、久光翔太、君塚信夫
    • Organizer
      「柔らかな分子系」第2回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] π電子系イオン液体によるフォトン・アップコンバージョンの発現とその特性2014

    • Author(s)
      久光翔太、楊井伸浩、君塚信夫
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学
    • Year and Date
      2014-09-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 分子集合体中における三重項エネルギーマイグレーション2014

    • Author(s)
      楊井伸浩
    • Organizer
      新学術領域「柔らかな分子系」第 5回 ワークショップ
    • Place of Presentation
      アステルプラザ(広島)
    • Year and Date
      2014-09-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] フォトン・アップコンバージョン液晶2014

    • Author(s)
      楊井伸浩
    • Organizer
      液晶若手シンポジウム
    • Place of Presentation
      島根県松江市 松江テルサ
    • Year and Date
      2014-09-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 発光性イオン液体中でのエネルギーマイグレーションによるフォトン・アップコンバージョン2014

    • Author(s)
      久光翔太、楊井伸浩、君塚信夫
    • Organizer
      第51回化学関連支部合同九州大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2014-06-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] フォトン・アップコンバージョン分子システムの開発2014

    • Author(s)
      楊井伸浩
    • Organizer
      光化学若手の会
    • Place of Presentation
      休暇村志賀島
    • Year and Date
      2014-06-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Solvent-Free Photon Upconversion System2014

    • Inventor(s)
      君塚信夫、楊井伸浩、他5名
    • Industrial Property Rights Holder
      君塚信夫、楊井伸浩、他5名
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2014-09-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Overseas

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi