2016 Fiscal Year Annual Research Report
三重項－三重項消滅による近赤外光から可視光へのアップコンバージョン分子システム
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15J03549
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
雨森 翔悟 九州大学, 工学研究院, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 三重項三重項消滅 / アップコンバージョン / 三重項増感剤 / 遅延蛍光 / 量子ドット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
三重項-三重項消滅を利用したフォトン・アップコンバージョン（TTA－UC)は、太陽光のような低強度の光を励起光として利用可能であるため、太陽電池や光線力学療法等への応用に向けて盛んに研究が行われている。しかしながら応用上重要となる近赤外光のTTA-UCの例は限られており、また報告されている例に関してもその効率は極めて低い。したがって励起光の長波長化と同時にUC効率の向上が期待されている。そこで本年度は近赤外光を利用可能な三重項増感剤と発光体色素を配列させた自己集合系とを組み合わせることで、高効率な近赤外光のTTA-UCシステムの構築を目指した。近赤外光を利用可能な三重項増感剤としては量子ドットを用いた。具体的には近赤外光に吸収帯を有するPbSとテトラセン部位を骨格とする多孔性配位高分子を組み合わせた系(T-MOF)、赤色付近に吸収帯をを有するCdSe/CdSとアントラセン部位を骨格とする多孔性配位高分子を組み合わせた系(A-MOF)の2つの系の構築を試みた。結果として、A-MOFの系に関しては量子ドットと多孔性高分子の複合体の合成に成功した。TEM観察により量子ドットと多孔性配位高分子が複合化していること、XRD測定により結晶性を維持していることが示された。また得られた複合体に532nmの光を照射したところ450nm付近にアップコンバージョンされた発光が観測された。同様にT-MOFの系に関しても複合体の合成を行った。得られた複合体を用いることで近赤外光（780nm)から可視光(600nm)へのTTA-UCが達成された。以上より量子ドットと多孔性配位高分子の複合体によるTTA-UCシステムの構築に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度に近赤外光を利用可能な新規有機色素の合成に成功し、有機色素系で最も長波長である940nmの近赤外光のTTA-UCを達成した。本年度は励起光の長波長化と高効率なTTA-UCを達成するために、量子ドットと多孔性配位高分子の複合体によるTTA-UCシステムの構築を行った。実際に合成した複合体により近赤外光のTTA-UCに成功している。しかしながら依然その効率は低く、その改善が期待される。全体としてTTA-UCの励起光の長波長化と、量子ドットと多孔性配位高分子の複合体によるTTA-UCには成功しており、おおむね順調に研究が進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
量子ドットと多孔性配位高分子の複合体によるTTA-UCには成功したが、依然その効率は低い。この理由の一つとして多孔性配位高分子内の欠陥が多いためと考察している。今後は多孔性配位高分子の種類を変更し、欠陥の少ない結晶とすることで、高効率なTTA-UCシステムの構築を目指す。
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