2005 Fiscal Year Annual Research Report
ゾルーゲル転写システムを活用した機能性有機・無機複合物質群の創製
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15105004
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
新海 征治 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (20038045)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐田 和己 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (80225911)
竹内 正之 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (70264083)
藤田 典史 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (10346819)
新森 秀之 神戸大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (40311740)
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| Keywords | ゾル-ゲル反応 / シリカ / ナノワイヤ / 蛍光 / 色素 / 自己集合 / 導電性 / ポルフィリン |
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| Research Abstract |
本研究は、新しい有機・無機複合化概念のもと、ゾル-ゲル反応を利用することで適切なデザインにより、新しい機能性有機・無機複合材料を開発することが目的である。
昨年度までに複合化を行う種々の機能性有機分子の組織体を開発し、一部についてはゾル-ゲル反応の適用に成功した。本年度は、さらに高度な機能を有する有機集合体の構築すべく新しい光学的・電気的特性を付与した有機組織体の開発をすすめた。
1.ナノ光ファイバーの作成に向けて、蛍光性色素が一次元状に集積した有機組織体の周囲をゾル-ゲル反応により複合化した有機・無機複合体を作成した。
2.8-キノリノール白金(II)錯体を基体とした低分子ゲル化剤を合成した。電子顕微鏡観察により、ゲル組織は幅数十ナノメートル、長さ数マイクロメートルを有する繊維状会合体であることが明らかとなった。ゲル形成に伴う錯体部位の会合に由来し、ゲル自体の色と発光色を劇的に変化させた。さらに、燐光の酸素消光が、溶液中に比べ効率よく抑制されていることが明らかとなった。
3.オリゴチオフェンを基体とした低分子ゲルはその一次元的な分子集積によりオリゴチオフェン部位のコンフォメーションが固定され、有効共役長が伸びるために劇的な色調変化をもたらす。酸化還元活性を利用して化学的な酸化還元により可逆的に相転移を支配できることを明らかとした。
4.豊富な電気的・光学的特性を有するポルフィリンを分子デザインし、反応性官能基を有する低分子ゲルを作成した。ゲルを作成後in situ重合を行うことで高度に発達したポルフィリンワイヤの固定化に成功した。ゲル自体も物理的強度が増したことがレオロジー測定により明らかとなった。力学的刺激応答性材料開発への展開が期待される。
5.テトラチアフルバレンは単結晶中、一次元状の層状構造に沿った導電性を有する有機導電体として知られている。この一次元状構造をゲル繊維として切り出し、分子ワイヤを作成した。
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