2020 Fiscal Year Annual Research Report
高分子電解反応法による高分子薄膜の配向性やナノ構造の変換及び制御
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19J23415
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
栗岡 智行 東京工業大学, 物質理工学院, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Keywords | 高分子反応 / 高効率反応設計 / 高分子電解反応 / π共役高分子 / ポリチオフェン / 高次構造 / ルイス酸 / ポリフルオレン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、π共役高分子膜の機能化手法として期待される高分子電解反応の新展開として、固相反応である高分子電解反応の特徴を活かした反応設計に基づく、π共役高分子膜の高次構造変換、および、電子物性変換に挑戦するものである。
今年度は、(1) 高効率高分子電解反応系の基質適用範囲の拡大、および (2) π共役高分子膜の高次構造が高分子電解反応に及ぼす電気化学的影響についての解明を目的として研究を行った。
課題 (1) においては、これまでの研究で構築したルイス酸を用いる高効率高分子電解反応系を用いて、ポリチオフェン類よりも酸化耐性のあるポリフルオレン誘導体やポリフェニレン類のポスト機能化に取り組んだ。過去に報告されている高分子電解反応系で反応を行った場合、反応がほとんど進行しなかったのに対して、本研究で構築した高効率高分子電解反応系を用いることにより、これらのπ共役高分子のポスト機能化に初めて成功した。また、ポスト機能化されたポリフルオレン誘導体は、原料であるポリフルオレン誘導体よりも高い量子収率を示すことが分かった。
課題（2）においては、高分子電解反応の基質であるπ共役高分子膜の高次構造と高分子電解反応の関係性を電気化学測定により考察した。同一のπ共役高分子を異なる製膜条件で製膜し、作製したそれぞれのπ共役高分子膜に対して in situ コンダクタンス測定を行った。その結果、高次構造の形成がコンダクタンスの値に関与していることを明らかにし、高分子電解反応における高次構造形成の影響について電気化学的な知見を得ることに成功した。
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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
設定した2つの課題について、期待通りの成果を当初の予定通り得ることに成功している。また、それぞれの課題の推進中に新たに発生した課題についても期間内に解決することに成功し、それを基に両課題のより詳細な点まで理解することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ポスト機能化されたポリフルオレン誘導体が優れた発光特性を示すことが明らかになったので、今後はフルオレンユニット含有交互共重合体の高分子電解反応によるポスト機能化に取り組む。ポスト機能化されたフルオレンユニット含有交互共重合体は、フルオレンユニットのポスト機能化に由来する優れた光学特性の発現が期待できる。また、π共役高分子膜の高次構造と高分子電解反応の関係性について得られた知見を基に、他のπ共役高分子膜での一般性についても調査する。これらの研究課題の遂行を通じて、当初の計画通り高分子電解反応によるπ共役高分子膜の電子物性変換を行う。
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Research Products
(3 results)
