2004 Fiscal Year Annual Research Report
結晶状壁構造を有する有機無機ハイブリッドメソ多孔物質の光物性の研究
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16310094
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Toyota Central R&D Lab., Inc. |
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Principal Investigator |
稲垣 伸二 株式会社豊田中央研究所, フロンティア研究部門・稲垣研究グループ・リーダ, 主席研究員 (30374086)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 康友 株式会社豊田中央研究所, フロンティア研究部門, 研究員 (80394790)
大谷 修 株式会社豊田中央研究所, フロンティア研究部門, 客員研究員
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| Keywords | メソポーラス物質 / 有機無機ハイブリッド / 発光材料 / 蛍光色素 / 量子収率 / 有機基 |
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| Research Abstract |
今年度は、研究代表者が既に報告したビフェニル基を含むメソポーラス有機シリカの(1)発光機構の解明と(2)新規発光性メソポーラス物質の合成の2点を重点的に取り組んだ。発光機構に関しては、有機基の配列構造と発光強度との相関性、そして蛍光量子収率の決定を行い、有機基の特異な配列構造の形成により、ビフェニル基が高濃度状態でも高い量子収率(0.5)を示すことが明らかになった。試料は4,4'-Bis(triethoxysilyl)biphenyl原料から、界面活性剤の存在下でのゾルゲル法により調製した透明薄膜(厚さ:500nm)を用いた。ビフェニルシリカの量子収率(0.5)は、ビフェニル分子の量子収率(0.2)より2.5倍も高い。ビフェニル基間の相互作用、あるいはビフェニル基に直接結合したSiからの電子的影響により、高い量子収率が得られたものと推察する。更に、細孔内に別の蛍光色素(クマリン)を導入することで、細孔壁内のビフェニル基の励起エネルギーが色素に移動して、蛍光色素が効率的に発光することも分かった。ビフェニル基の発光が完全に消光していることから、ほぼ100%のエネルギー移動が起こっていると考えられる。
一方、新規発光性メソポーラス物質の合成に関しては、フェニルとビフェニル基以外に、新たにターフェニル、ナフタレン、アントラセンを導入したメソポーラス物質を合成した。まず、メソポーラス物質の原料となるジアルコキシシリル体を合成した(奈良高専との共同)。これらの原料と界面活性剤との反応により、上記の有機基を含む新規メソポーラス物質を合成した。これらのメソポーラス物質は、ビフェニル(吸収:270nm、発光:370nm)よりも長波長に吸収(300-400nm及び発光(400-500nm)を示すことが確認された。
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