2017 Fiscal Year Annual Research Report
Photon conversion materials prepared with Ln-cluster complex: An approach from coordination chemistry
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15K13653
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
壹岐 伸彦 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (50282108)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 敦子 (升谷敦子) 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (10633464)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | フォトニクス / 金属錯体 / ランタニド / 発光 / クラスター錯体 / テルビウム / イッテルビウム / ダウンコンバージョン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，従来セラミクスでしか実現していない光エネルギーのアップ・ダウンコンバージョン(UC・DC)を可能とする異核ランタニドクラスター錯体を生成させ，フォトニック材料を創製するところにある．実績は次の通りである．
１．異核複核Lnクラスター錯体の生成：Ln3TCAS2が1:1錯体Ln1TCAS1を経て段階的に生成することを利用し，Tb(III)とTCASとの反応混合物を分取LCに供しTb1TCAS1を分取後，Yb(III)を反応させ異核複核錯体Tb2Yb1TCAS2を生成させることに成功した．
２．フォトニクス材料化
アニオン性錯体Tb3TCAS2をカチオン交換体QAE-Sephadex A-25に静電的に定量的に担持させて発光材料を得ることに成功した．これについて発光寿命は1.18 ms，発光量子収率は45%となり高い値を得た．同一の手順による発光材料の調製を重水中で行いTb配位水分子のO-H振動失活の除去による高性能化を検討した．その結果，発光寿命は1.32 msと量子収率は53%と増大することが判った．それほど劇的な効果をもたらさなかったのはSephadexのC-H振動子へのエネルギー移動による失活の寄与と考えている．
3. まとめ
フォトニック材料創製の基礎として上記1異核複核錯体Tb2Yb1TCAS2の生成と2材料化を達成した．フォトニクス材料の調製は項目1, 2を組み合わせれば即，実現可能である．一方UCの予備的な検討の結果，蛍光分光光度計の励起源はUCさせるほどの強度がないことが判った．今後半導体レーザーなど強力な励起源の入手が課題となる．
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