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2021 Fiscal Year Annual Research Report

平衡を考慮した配位子保護金属クラスターの発光特性の解明

Research Project

Project/Area Number 20K15110
Research InstitutionRikkyo University

Principal Investigator

新堀 佳紀  立教大学, 理学部, 助教 (20734924)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Keywords配位子保護金属クラスター / 平衡 / 発光解析 / 三重項-三重項消滅光アップコンバージョン
Outline of Annual Research Achievements

本研究では配位子保護金属クラスターにおける金属原子や配位子、カウンターイオンの結合解離平衡状態を考慮し個々の平衡種の物性を理解すること、また平衡反応を利用した目的の化学種の選択的合成法の確立を目的としている。
1年目では種々のホスフィン系配位子と銀クラスターの系において、ホスフィン配位子数の異なる平衡種が存在することを明らかにした。また、金属クラスターと適切な蛍光色素を組み合わせることにより近赤外光から青色発光への光アップコンバージョンを実現した。最終年度では銀クラスターとホスフィン配位子の結合・解離平衡を制御しつつ、光アップコンバージョンに関わる光物理パラメーターを評価した。その結果、励起された金属クラスターから蛍光色素への三重項エネルギー移動の効率は最表面のホスフィンの有無にかかわらず一定であることがわかった。このことからクラスター-蛍光色素間でのエネルギー移動はホスフィンの配位サイトとは異なるチャネルで起きていることが明らかになった。さらに、蛍光色素が導入された配位子を合成し、クラスターとの結合・解離平衡反応を利用することで、クラスターに直接蛍光色素が結合したクラスター-色素複合系の合成に成功した。また、金属クラスターのカウンターイオンを変更することで溶媒への溶解平衡を制御することが可能になり、大量の金属クラスターを有機溶媒中に溶解させることが可能になった。これにより、金属クラスターのカウンターイオンの種類が金属クラスターの励起状態に与える影響を明らかにすることが可能になった。

  • Research Products

    (13 results)

All 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Evidence for triplet-state-dominated luminescence in biicosahedral superatomic molecular Au25 clusters2022

    • Author(s)
      Mitsui Masaaki、Wada Yuki、Kishii Ryoto、Arima Daichi、Niihori Yoshiki
    • Journal Title

      Nanoscale

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1039/d2nr00813k

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unravelling the origin of dual photoluminescence in Au2Cu6 clusters by triplet sensitization and photon upconversion2022

    • Author(s)
      Arima Daichi、Niihori Yoshiki、Mitsui Masaaki
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry C

      Volume: 10 Pages: 4597~4606

    • DOI

      10.1039/D1TC04591A

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 配位子保護金属クラスターの励起状態の解明と三重項増感剤としての利用2022

    • Author(s)
      新堀佳紀、内田惇木、三井正明
    • Organizer
      ナノ学会第20回大会
  • [Presentation] 配位子保護Au2Cu6クラスターにおける励起三重項状態生成に関する研究2021

    • Author(s)
      有馬大地、新堀佳紀、三井正明
    • Organizer
      ナノ学会第19回大会
  • [Presentation] チオラート保護銀クラスターを三重項増感剤に用いた近赤外-青色光アップコンバージョン2021

    • Author(s)
      新堀佳紀、和田悠幹、三井正明
    • Organizer
      ナノ学会第19回大会
  • [Presentation] チオラート保護Ag25クラスターの光アップコンバージョン特性に対する異原子ドーピング効果2021

    • Author(s)
      荒居大和、新堀 佳紀、三井正明
    • Organizer
      2021年光化学討論会
  • [Presentation] 配位子保護Au2Cu6クラスターの凝集誘起発光2021

    • Author(s)
      有馬大地、新堀佳紀、三井正明
    • Organizer
      2021年光化学討論会
  • [Presentation] チオラート保護Ag29クラスターによる三重項増感と光アップコンバージョン2021

    • Author(s)
      高橋直也、新堀佳紀、三井正明
    • Organizer
      2021年光化学討論会
  • [Presentation] 蛍光性有機配位子保護Au2Cu6クラスターの創製と光アップコンバージョン2021

    • Author(s)
      高山竜一、有馬大地、新堀佳紀、吉波拓巳、小林健二、三井正明
    • Organizer
      分子科学討論会第15回大会
  • [Presentation] 高発光性Ag13Au12クラスターの発光過程における三重項性の寄与2021

    • Author(s)
      三井正明、小林有希、有馬大地、新堀佳紀
    • Organizer
      分子科学討論会第15回大会
  • [Presentation] Au2Cu6クラスターの励起状態緩和過程に対するホスフィン配位子の影響2021

    • Author(s)
      有馬大地、新堀佳紀、三井正明
    • Organizer
      分子科学討論会第15回大会
  • [Presentation] 配位子保護金クラスターを三重項増感剤に用いた光アップコンバージョン2021

    • Author(s)
      和田悠幹、新堀佳紀、吉波拓巳、小林健二、三井正明
    • Organizer
      分子科学討論会第15回大会
  • [Presentation] 白金ドープ銀クラスターの光アップコンバージョン特性に対する配位子の影響2021

    • Author(s)
      新堀佳紀、内田惇木、三井正明
    • Organizer
      分子科学討論会第15回大会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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