2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Fluorescent Sensors for Water and Their Functional Dye Material Characteristics
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19H02754
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
大山 陽介 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (60403581)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 蛍光性センサー / 水 / 光誘起電子移動 / 分子内電荷移動 / 蛍光共鳴エネルギー移動 / 蛍光性水センサーフィルム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、蛍光性色素の光誘起電子移動(PET)、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)および分子内電荷移動(ICT)特性を利用して試料中や表面の水分を検出・定量化かつ可視化(蛍光発光による画像化)できる蛍光性水センサーを創製し、PET, FRETおよびICT特性に基づいた水分検出のメカニズムを解明することで、微量水分から高水分領域で使用できる水分検出・定量・可視化蛍光分析法の創成を目的とする。本研究を遂行するために、1)1波長励起・1波長発光特性のPET型およびPETFRET型蛍光性水センサーを開発する、2)2波長励起・2波長発光および多色発光・多段階発光特性のICT型蛍光性水センサーを開発する、3)開発した蛍光性水センサーをポリマー化、分散させたフィルムの作製、および基板への固定化を達成し、機能性色素材料化を図る。本年度は、飛沫を検出し目視により確認できる蛍光性水センサー材料の創製を目指し、PET型蛍光性水センサーOF-2を種々のポリマー(PS,PVP,PVA,PEG)にドープしたフィルムの作製に成功した。OF-2-ポリマーフィルムは、水蒸気曝露前(乾燥) ではPET活性状態での微弱な緑色エキシマー発光(470 nm)を示すが、水蒸気曝露後(湿潤)ではPET不活性状態での強い青色モノマー発光(420 nm)を示す。湿潤後の青色発光のOF-2-ポリマーフィルムを空気中で乾燥させると元の緑色発光に戻ることをUV光照射下で目視することができた。さらに、PET型蛍光性水センサーSM-2をMMAと共重合させたSM-2-MMAフィルムの作製に成功した。SM-2-MMAフィルムは、水蒸気曝露前はPET不活性状態で無蛍光性であるが、水蒸気曝露後はPET不活性状態での強い青色モノマー発光を示した。本研究課題の1)-3)の全てを遂行し、蛍光性水センサーの機能性色素材料化を達成することができた。
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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