2015 Fiscal Year Research-status Report
イオン液体が誘導するポルフィリン会合体によるユビキタスエネルギーシステムの構築
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15K05598
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
信岡 かおる 大分大学, 全学研究推進機構, 講師 (10398258)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 雄一 大分大学, 工学部, 教授 (30184500)
北岡 賢 近畿大学, 工学部, 講師 (50457602)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | イオン液体 / ポルフィリン / 光 / 会合体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
機能性色素として電気化学や光化学デバイスへの応用が期待されるポルフィリンJ会合体は、液―液界面や気―液界面，包接体などの特殊な環境下や複雑な構造のポルフィリン誘導体において形成されるため実用化が難しい。本研究は、単純な構造のポルフィリンを用い、イオンのみからなる媒体であるイオン液体中においてJ会合体を構築し、光エネルギーの獲得を目指す。
当該年度は、蛍光能を有する機能性イオン液体の開発と、ポルフィリン構造とこれを溶解するイオン液体構造がポルフィリン会合体形成へ与える影響を調査し、形成されたポルフィリン複合体の光特性も評価した。
蛍光能を有する機能性イオン液体として、粘性と融点を抑える観点から単純で小さな蛍光分子を採用し、イオン液体構造として最も一般的なイミダゾリウム骨格へ導入したものをデザインし、合成したところ、やや粘性は高いものの低い融点を示す室温イオン液体が得られた。
単純な構造のポルフィリンとして、カチオン性ポルフィリンであるTMPyP、アニオン性ポルフィリンであるTPPS、非イオン性且つ非水溶性ポルフィリンであるTHPPを用いて調査した。J会合体形成はポルフィリン構造とイオン液体のアニオン種の影響を大きく受けることが示された。また、ポルフィリンJ会合体形成には酸の添加が有効であることが報告されているが、溶媒に中性のイオン液体を用いた本研究の系においても、酸性イオン液体を添加することでJ会合体が効果的に形成されることが明らかになった。
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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
当該年度は、蛍光能を有する機能性イオン液体の開発と、ポルフィリン構造とこれを溶解するイオン液体構造がポルフィリン会合体形成へ与える影響を調査し、形成されたポルフィリン複合体の光特性も評価した。
合成した蛍光能を有する機能性イオン液体は、イオン液体化することにより蛍光強度の減少が観察されたものの、計画通り低い融点を示す室温イオン液体が得られた。また、単純な構造のポルフィリンのイオン液体中における会合体形成についても、適切なポルフィリン構造とイオン液体構造の選択により、特殊な環境下でなくても形成可能であることを見い出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2015年度は蛍光性イオン液体の開発と、イオン液体中でのポルフィリン会合体形成能と光特性を調査した。
蛍光分子は分子固有の励起波長をもつ。このため今後は、多様な溶質の励起波長に適用することを考慮し、蛍光性イオン液体を複数の骨格において開発する。また、会合体形成よる光機能を発現する分子はポルフィリンのみではない。次年度以降はポルフィリン以外の分子においても、イオン液体中での会合体形成能と光機能を調査する計画である。
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| Causes of Carryover |
当初購入を予定していた超純水製造装置が前年度末に学内予算により購入されたため未使用額が生じたが、平成28年度に新たに国際会議での発表を予定しているため、当初予定通りの計画に加えて研究を進めていく。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当初の予定通りの使用計画に加え、新たに国際会議旅費としてウィーンで開催される26th EUCHEM Conference on Molten Salts and Ionic Liquidsへの旅費および参加費として使用する。
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