可視ー近赤外デュアルバンド吸収を有するエレクトロクロミック有機金属ポリマーの開発

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20F20334
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 樋口 昌芳 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (80306852)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): BERA MANAS 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2020-11-13 – 2021-03-31
• Keywords: メタロ超分子ポリマー / エレクトロクロミック特性 / 電荷移動吸収 / 遮熱 / 近赤外吸収

Outline of Annual Research Achievements

エレクトロクロミック材料とは、電気化学的酸化還元により色が変わる材料の総称であり、調光ガラスなどへの応用が期待される。本研究では「可視領域と近赤外領域のそれぞれで吸収の電気化学的オン／オフが可能なエレクトロクロミック材料」の開発を目指した。一般にエレクトロクロミック調光ガラスは、可視領域の吸収が電気化学的に制御（オン／オフ）される。そのため自由に遮光状態と透明状態を切り替えることが可能となる。一方、エネルギー消費の観点からは、遮熱の切り替えが望まれている。遮熱にかかる波長領域は近赤外から赤外領域であるため、従来の調光ガラスに使用しているエレクトロクロミック材料では不十分である。すなわち、近赤外から赤外領域の吸収を電気化学的にオン／オフできる新しいエレクトロクロミック材料が求められている。本研究では、有機金属結合をメタロ超分子ポリマーに導入することで、MLCT吸収とは異なる吸収（原子価間電荷移動（Intervalence charge transfer, IVCT）吸収）を有するポリマー（有機金属ポリマー）を開発することを目的とした。IVCTは、MLCTよりも一般にエネルギーギャップが小さく、そのため吸収が近赤外領域に現れやすいことが知られている。得られたポリマー中の金属イオンを電気化学的に酸化還元すれば、近赤外吸収のオン／オフが可能になると考えた。本研究は、2020年10月1日に開始したが、Bera博士がインドでの就職が決まったために、同年度内にて終了した。本研究期間において、新しいメタロ超分子ポリマーをデザインした。そのターピリジンを含む新規有機配位子の開発を行い、その中間体の合成、及び化合物の単離・同定に成功した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。