Development of Fluorochromic Inorganic Materials and Their Application to Fluorescence Sensing Systems

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05670
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 36010:Inorganic compounds and inorganic materials chemistry-related
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: Fujihara Shinobu 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 / イメージング / 化学センサ / 蛍光センサ

Outline of Final Research Achievements

One of the important optical technologies nowadays is to visualize physical or chemical phenomena that is invisible to both human eyes and instruments. Luminescent materials can be used to this technology if their optical properties, especially luminescence intensities, are designed to be changeable under certain circumstances. In this work, inorganic phosphor materials have been investigated based on their structural control to be responsive to reactive chemical species such as reducing and oxidizing molecules, metal ions, and hydrogen gas. Our results demonstrate that they are promising for developing new types of chemical sensors.

Free Research Field

無機材料化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果の応用先は、水素ガス、大気・水質汚染物質、危険物質のセンシング・モニタリングなどである。例えば、過酸化水素は容易に入手でき、殺菌技術にも使われる一方で、使い方を誤ると大変危険である。よって、過酸化水素の簡易なオンサイトセンシングが課題となっており、とくにガスのモニタリング手法の確立が重要である。無機蛍光体は耐熱性、耐光性、耐薬品性、材料の取り扱いやすさなど材料工学的に優れた特徴をもつ。このような特徴を活かした光利用技術は、これからの安全で安心な社会の実現に大きく貢献できるものと確信している。