Innovative Polymer/Hybrid Materials with Flexibility and Ultralong Room-Temperature Phosphorescence

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K21221
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 35:Polymers, organic materials, and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Ogoshi Tomoki 京都大学, 工学研究科, 教授 (00447682)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2022-03-31
• Keywords: ポリスチレンスルホン酸 / シリカゲル / ハイブリッド / ブロックポリマー / ブレンド / リン光

Outline of Final Research Achievements

In this study, we have achieved the creation of block polymer and hybrid materials that combine the long-lived phosphorescence of poly(styrenesulfonic acid) (PSS) with polymeric features such as flexibility and film formability. Specifically, block polymers showing flexible/rigid property with room-temperature phosphorescence and room-temperature phosphorescent organic-inorganic hybrid materials with tunable rigidity were created. Compared to inorganic phosphorescent materials, these materials showed film formability and flexibility, which are characteristics of organic polymers. In addition, as an unexpected result, we were able to form metastable states that exhibit different phospholuminescence properties by blending PSS with polymers.

Free Research Field

高分子化学、超分子化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

安価な有機物を基にしたリン光物質の開発が精力的に行われてきた。しかしこれらのほとんどが、精密に低分子化合物を合成しなければならず、さらに結晶化させる必要がある。その中で研究代表者らは、市販されている高分子、ポリスチレンスルホン酸（PSS）が室温・大気下で1秒を超える長寿命リン光を示すことを偶然見出した。またPSSは非常に単純な高分子であるために、量産が可能で、ポリマーアロイ、異種材料との複合化が容易である。そこで本研究では、これらのメリットを活かし、「PSSの長寿命リン光」＋「柔軟性・成膜性など高分子としての特徴」を併せ持つブロックポリマー・ハイブリッド材料の創製を行った。