2018 Fiscal Year Annual Research Report
Process development by using the optimization of inclusion and crystallization of fulleren
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16H04561
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| Research Institution | Sojo University |
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Principal Investigator |
草壁 克己 崇城大学, 工学部, 教授 (30153274)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
櫻木 美菜 (水谷美菜) 崇城大学, 工学部, 准教授 (90646829)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 多孔質材料 / フラーレン / ナノ孔 / 両親媒性 / ナノリアクター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多孔質ナノ孔結晶材料であるシクロデキストリン系金属有機構造体(CD-MOF)は親水性ナノ孔と疎水性ナノ孔が連結した構造をとる両親媒性ナノ孔材料である。この特性を活かすために水溶性ポルフィリンについては、CD-MOFの結晶化と同時にポルフィリンを取り込む同時包接結晶化法で親水性ナノ孔に導入することができた。一方、フラーレンC60は水に溶けないので、この方法は使えない。そこでC60をあらかじめγ-シクロデキストリンの疎水部で包接した水溶性の錯体を調製し、これを原料として結晶化することでCD-MOF内へのC60の導入に成功した。フラーレンC70とC60との分子サイズのわずかなサイズを認識するかを明らかにするためにC60とC70の錯体を混合して結晶化を行ったが、C60の分離はうまくいかなかった。また、C60と水溶性ポルフィリンを同時にCD-MOFに導入することに成功したが、C60の導入率が低いために、電子特性を調査するには至らなかった。これらの研究を進めると、水溶性ポルフィリンがCD-MOF内の親水性ナノ孔に孤立して存在することによって濃度消光の影響がなくなり、固体として強い発光を示すことを明らかにした。そこで2種の色素分子を導入したCD-MOFの蛍光特性を調査したところ、蛍光共鳴エネルギー移動の現象がみられたことから、この2種類の分子が近接して存在することを明らかにした。CD-MOF結晶は欠陥が少ないので、ナノ孔空間を利用した高分子重合を試みた。導電性高分子のモノマーとして知られるチオフェン化合物EDOTをCD-MOF内に導入し、鉄イオンを利用した酸化的重合を行ったところ、EDOTは親水性ナノ孔に5-6個存在し、これが重合するので、5量体以下のオリゴマーが生成することを明らかにした。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(18 results)
