2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12450345
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
和田 雄二 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40182985)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長谷川 靖哉 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80324797)
北村 隆之 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40294037)
柳田 祥三 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10029126)
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| Keywords | ナノ材料 / ゼオライト / 発光 / 近赤外 / シップインボトル合成 / ネオジム / 希土類 / 無機ホスト |
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| Research Abstract |
概要
ナノサイズホージャサイト型ゼオライトの合成を文献に基づきその手法を確立した。そのナノゼオライトをネオジム交換し、さらにフッ素アルキル基を含むスルホニルアミド(PMS)を配位子として、ネオジム錯体をゼオライト細孔内に合成した。このゼオライトは、(Nd(PMS)-n-FAU)は、ジメチルスルホキシド中に安定に分散することが、DLS測定ならびに吸収スペクトルから明らかとなった。吸収スペクトルには、ネオジムに起因のf-f遷移がみられた。未処理のものはほとんど分散しないことことから、PMSはn-FAU粒子の外表面を化学的に修飾することにより、分散を促進していることがわかった。吸収スペクトルから、均一に溶解したと仮定したジメチルスルホキシド中のネオジム濃度は8.7mMと計算された。
発光スペクトルには、ネオジムの遷移に帰属される近赤外領域の発光が観測された。寿命は22msで一次減衰であった。吸収スペクトルの形状からネオジムは、対称性の高い環境に存在しすることがわかった。重水素化ジメチルスルホキシド中の発光量子収率は有機媒体中における最高値9.5%と、錯体溶液の値、3.3%の3倍にも向上したことから、ゼオライトは低振動ホストとして優れていると結論できる。この値は、有機溶媒中におけるネオジムからの発光として最高値である。
この効果は、1)ネオジムの発光の本質的な高効率化、および2)ジメチルスルホキシド中におけるナノゼオライトの分散性の向上、の両者であると考えられる。そこで、これらの内、1)の効果のみを取りだして検討するため、Nd-n-FAUの粉体状態のものを種々の処理を行い、粉体状態のままで吸収および発光の検討を行なった。ネオジムイオン交換したNd-n-FAUは、ネオジムに起因する発光は見られない。PMSを気相から導入すると、近赤外領域の発光が明確に現れた。この結果から、明らかにPMSがネオジムイオンに配位し、ゼオライト細孔内で錯体化することによって、発光過程が促進されていることが明らかとなった。
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[Publications] Y.Wada, et al: "High Efficiency Near-IR Emission of Nd (III) Based on Low-Vibrational Environment in Cages of Nanosized Zeolites"J.Am.Chem.Soc.. 122. 8583-8584 (2000)
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[Publications] S.Yanagida, et al: "Remarkable Luminescence of Novel Nd (III) Complexes with Low-vibrational Hexafluoroacetylacetone and DMSO-d6 Molecules"J.Lumin.. 87-89. 995-998 (2000)
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[Publications] Y.Hasegawa, et al: "Luminescence of Novel Neodymium Sulfonylaminate Complexes in Organic Media"Angew.Chem.Int.Ed.. 39. 357-360 (2000)
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[Publications] K.Sogabe, et al: "A New one-pot Synthesis of Bisperfluoroalkanesulfonylamides and Bispentafluorobenzesulfonylamide as Potassium Salts"Chem.Lett.. 944-945 (2000)
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[Publications] M.Iwamuro, et al: "Photosensitized Luminescence of b-Diketonato Nd (III) Complexes in Solution"Physical Chemistry Chemical Physics. 2. 2291-2296 (2000)
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[Publications] M.Iwamuro, et al: "Photosensitized Luminescence of Neodymium (III) Coordinated with 8-Quinolinates in DMSO-d6"Bulletin of the Chemical Society of Japan. 73. 1359-1363 (2000)
