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2023 Fiscal Year Annual Research Report

透明発光体を志向した凝集誘起発光性単分子膜の作製

Research Project

Project/Area Number 21K14499
Research InstitutionTokyo University of Technology

Principal Investigator

入谷 康平  東京工科大学, 工学部, 助教 (60815124)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords気液界面 / 凝集誘起発光 / 単分子膜 / 両親媒性分子 / 発光性材料 / テトラフェニルエチレン
Outline of Annual Research Achievements

近年、自動車のフロントガラスやパーティションなどの透明表示パネルに用いられる透明発光体に関心がもたれている。透明発光体の従来の作製方法として、発光性物質の微粒子化やレアメタルを用いる方法があるが、微粒子化が困難であることや原料が高価であることなどの課題がある。一方で、発光性有機分子を用いることで安価かつ軽量性やフレキシブル性を維持した透明発光体が得られると期待されるが、発光性分子の多くは固体状態になると濃度消光により発光強度が低下することが知られている。そこで本研究では、凝集状態でも効率的に発光する凝集誘起発光性 (AIE) 分子を用いた単分子膜を構築すること、またその発光波長を制御することを目的とした。単分子膜の形成は、大面積で二次元的周期構造を形成できる気液界面を利用し、AIE分子としてテトラフェニルエチレン (TPE) 骨格を用いた両親媒性分子を用いることとした。
これまでに、親水基をもつフェニレン基をTPE骨格に直接結合した化合物 (TPE1) を用いて単分子膜を作製したが、室温では欠陥構造が見られ、水温を5℃に低下した場合に安定に薄膜を形成することを明らかにした。令和5年度では室温でも安定な薄膜形成およびπ共役系の拡張による発光波長の変換を期待して、TPE骨格にフェニレンエチニレン部位をリンカーとして親水基を導入した分子 (TPE2) を合成した。結果として、TPE2でもTPE1と同様に室温では欠陥構造を含む膜が得られた。これは分子骨格を拡張したため得られる膜構造の空隙率が大きくなったことが原因であると考えられる。また発光波長に大きな変化は見られなかった。疎水基に対する親水基の比率やπ共役系の拡張のための分子設計の必要性が明らかになった。

  • Research Products

    (4 results)

All 2023

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] 凝集誘起発光性分子の精密配列に基づく発光性単分子膜の構築2023

    • Author(s)
      入谷康平、幾田慶次郎、松原由卓、小林亜由美、山下俊
    • Organizer
      第72回高分子討論会
  • [Presentation] 凝集有機発光性単分子膜の構築におけるビルディングブロックの骨格が及ぼす影響2023

    • Author(s)
      長澤天徒、入谷康平、小林亜由美、山下俊
    • Organizer
      第72回高分子討論会
  • [Presentation] 気液界面において形成する凝集誘起発光性テトラフェニルエチレン誘導体の単分子膜の発光挙動2023

    • Author(s)
      長澤天徒、入谷康平、小林亜由美、山下俊
    • Organizer
      第97回武蔵野地区高分子懇話会
  • [Presentation] テトラフェニルエチレン誘導体を主鎖に含むポリブチレンサクシネートフィルムの二波長同時変換機能2023

    • Author(s)
      武井佑太、入谷康平、小林亜由美、山下俊
    • Organizer
      第72回高分子学会年次大会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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