2021 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of helical biopolymer-integrated softcrystal and its application to photo-electronic devices
| Project Area | Soft Crystals: Science and Photofunctions of Easy-Responsive Systems with Felxibility and Higher-Ordering |
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| Project/Area Number |
17H06377
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
小林 範久 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (50195799)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 一希 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00554320)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | DNAソフトクリスタル / 発光錯体 / 希土類錯体発光増強 / 円偏向発光 / 分子配向分極 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，複合化した機能材料の機能向上に有効なDNAと発光分子からなる高次規則配列集合体を作成，高円偏光発光特性と強発光性を示すDNAソフトクリスタル(DNA-SC)の創製を目指す。さらに革新的な機能発現，素子応用を通し領域の発展に大きく貢献することを目的とする。2021年度は以下の実績を残しDNA-SCのデバイス応用を目指した。
①アルキルアンモニウム(NR4)イオン，アニオン種選択によるキラルEu錯体の特異的発光増強：Eu錯体の強発光困難なアルコール溶媒中で，キラルEu錯体にNR4イオンを作用させた際，キラルEu錯体の発光増強，高発光円偏光度(g値)が得られる。本年度はそれを深化させ，アニオン種を変えることでさらなる発光増強が得られることを明らかとした。昨年度，塩化テトラメチルアンモニウム(TMACl)を混合することで発光が70倍増強され，-0.7のg値が得られたが，アニオンを酢酸イオンに変更することで170倍まで発光増強された。これはキラルEu錯体がカチオン，アニオンとの特異的相互作用により対称性の高い配位環境に変化した結果である。これら塩は電気化学展開において支持電解質として機能する。電気化学デバイス展開に大きな利点となる。
②DNA-SC修飾電極系電気化学発光(ECL)素子での超高速三重項-三重項対消滅型アップコンバージョン(TTA-UC)発光：ジフェニルアントラセン(DPA)とRu錯体の混合溶液中で，Ru錯体励起によるTTA-UC由来青色発光が得られる。今年度，DPA電解液をDNA/Ru錯体修飾電極で挟んだ素子において20microsecの高速応答でTTA-UC由来青色発光が得られることを明らかにした。この発光はDNA/Ru錯体修飾電極上の特異構造に基づき，固液界面でのTTA-UCの発現を示唆している。これはDNA-SCのデバイス応用への手がかりとなりうる。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(18 results)
