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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Synthesis, Spectroscopy, and Applications of novel long-wavelength absorbing dyes with excellent durability

Research Project

Project/Area Number 15K05486
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

大月 穣  日本大学, 理工学部, 教授 (80233188)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsナフタルイミド / チオフェン / 蛍光色素
Outline of Annual Research Achievements

我々は本助成研究開始前,ナフタルイミド骨格のπ共役系をチオフェン単位(チエニレン)で拡張した色素が,一般的に使われている色素より格段に耐光性に優れていることを見いだし,その光物性を明らかにした.本助成研究では,さらに共役系を拡張した色素を合成し,吸収・蛍光波長の長波長化を図り,光物性を詳細に明らかにした.具体的には,ナフタルイミド骨格のπ共役系をチオフェン単位2つと4つで伸ばし,それぞれについて,電子供与基であるアミノ基を持つ化合物と持たない化合物を合成した.これらの色素について,非極性溶媒のトルエンと極性溶媒のジメチルスルホキシド中で吸収スペクトル,蛍光スペクトル,蛍光寿命を測定した.電子供与基をもたないシリーズでは,チオフェン単位の数が0から4になるにつれて,吸収極大波長は360 nmから450 nmへ長波長シフトし,蛍光極大波長は410 nmから590 nmへ長波長シフトした.一方で電子供与基をもつシリーズでは吸収は430 nmから460 nmへ,蛍光は560 nmから650 nmへ長波長シフトした.しかし,電子供与基をもつシリーズではチオフェン2つの化合物とチオフェン4つの化合物の吸収,発光波長はほぼ同じであり,この値がこのシリーズの長波長の限界であることが示された.また,ナフタルイミド色素の有用性を示すため,水溶性部位を付与した共役系拡張ナフタルイミド色素を合成し,DNAとの相互作用を検討した.この化合物の示す吸収と蛍光の変化は,既に知られているナフタルイミドと異なることが明らかとなった.また,関連したπ共役系化合物として,種々の正孔輸送材料を合成し,ペロブスカイト太陽電池の成功輸送層としての機能を評価した.

  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Hole-Transport Materials Containing Triphenylamine Donors with a Spiro[fluorene-9,9′-xanthene] Core for Efficient and Stable Large Area Perovskite Solar Cells2017

    • Author(s)
      Wu Guohua、Zhang Yaohong、Kaneko Ryuji、Kojima Yoshiyuki、Sugawa Kosuke、Chowdhury Towhid H.、Islam Ashraful、Shen Qing、Akhtaruzzaman Md.、Noda Takeshi、Otsuki Joe
    • Journal Title

      Solar RRL

      Volume: 1 Pages: 1700096~1700096

    • DOI

      10.1002/solr.201700096

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A 2,1,3-Benzooxadiazole Moiety in a D-A-D-type Hole-Transporting Material for Boosting the Photovoltage in Perovskite Solar Cells2017

    • Author(s)
      Wu Guohua、Zhang Yaohong、Kaneko Ryuji、Kojima Yoshiyuki、Shen Qing、Islam Ashraful、Sugawa Kosuke、Otsuki Joe
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. C

      Volume: 121 Pages: 17617~17624

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b04614

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improvement of Photovoltaic Performance of Colloidal Quantum Dot Solar Cells Using Organic Small Molecule as Hole-Selective Layer2017

    • Author(s)
      Zhang Yaohong、Wu Guohua、Mora-Sero Ivan、Ding Chao、Liu Feng、Huang Qingxun、Ogomi Yuhei、Hayase Shuzi、Toyoda Taro、Wang Ruixiang、Otsuki Joe、Shen Qing
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. Lett.

      Volume: 8 Pages: 2163~2169

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.7b00683

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cyclometalated ruthenium complexes with 6-(ortho-methoxyphenyl)-2,2′-bipyridine as panchromatic dyes for dye-sensitized solar cells2017

    • Author(s)
      Kaneko Ryuji、Wu Guohua、Sugawa Kosuke、Otsuki Joe、Islam Ashraful、Han Liyuan、Bedja Idriss、Gupta Ravindra Kumar
    • Journal Title

      J. Organomet. Chem.

      Volume: 833 Pages: 61~70

    • DOI

      10.1016/j.jorganchem.2017.01.025

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Photo/electronic Processes in Multimetal Coordination Compounds2018

    • Author(s)
      J. Otsuki
    • Organizer
      14th International Conference of Computational Methods in Sciences and Engineering
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Coordination-Directed Supramolecular Assemblies: Light-Harvesting and Metal-Metal Interactions2018

    • Author(s)
      J. Otsuki
    • Organizer
      International Congress on Pure & Applied Chemistry (ICPAC) 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 超分子金属錯体の光・電子機能2018

    • Author(s)
      大月穣
    • Organizer
      分子研研究会
    • Invited
  • [Presentation] Coordination-Directed Self-Assembling Systems for Photoelectroactive Functions2017

    • Author(s)
      J. Otsuki
    • Organizer
      International Symposium on Pure & Applied Chemistry (ISPAC) 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Supramolecular Coupled Light Harvesting and Charge Separation Systems2017

    • Author(s)
      J. Otsuki
    • Organizer
      EMN Summer Meeting 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 大月穣

    • URL

      http://www.chem.cst.nihon-u.ac.jp/~otsuki/otsuki.html

URL: 

Published: 2018-12-17  

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