2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of bismuth-containing pai-conjugated polymers toward turn-on type fluoride sensors
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20K15331
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
松村 吉将 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (30791818)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ビスマス / フッ化物アニオンセンサー / turn-on型センサー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
フッ素アニオンの検出用途に向けた化学センサーの開発が多数報告されている。中でも、turn-off型のフッ素アニオンセンサーは数多く報告されている一方で、より高感度な検出が可能なturn-on型はほとんど達成されていない。特にturn-on型の蛍光センサーは目視でも分光学的にでも非常に高感度での検出が可能な高付加価値な材料と期待できる。本研究課題では、アミン、ホスフィンなどと同じ第15族元素であるにもかかわらずルイス酸性を示す有機ビスマス（ビスムチン）の反応性に着目し、ルイス塩基であるフッ素アニオンの認識にむけたビスマス含有ポリマーの開発に挑戦した。
安定なビスマスビスマス含有ポリマーを得るために、さまざまな構造の検討を行ったところ、主鎖にビスマス－ジチオカルボキシレート構造を有するポリマーが大気下においても十分に安定であることがわかった。他にも、ビスマスと芳香環が直接連結したビスマス－アリーレン構造を有するポリマーの合成にも挑戦したが、おそらく安定性と重合反応性の低さから目的のポリマーは得られなかった。
そこで、ビスマス－ジチオカルボキシレート構造を有するポリマーを用いた、フッ化物アニオンの検出について詳細に検討した。その結果、等量以上のフッ化物が存在する溶液中では、明瞭な蛍光発光を示すことがわかった。また、0.8 mg/Lなど微量なフッ化物アニオンの検出にも有効であることがわかった。さらに、塩化物アニオン、臭化物アニオン、ヨウ化アニオンを加えた際は、発光強度が極めて弱かったため、フッ化物に対する選択性も認められた。そのため、フッ化物の検出が可能なturn-on型センサーの開発に成功したと言える。
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Research Products
(5 results)
