2012 Fiscal Year Annual Research Report
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24350100
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
高木 慎介 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (40281240)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
嶋田 哲也 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 助教 (50252317)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ポルフィリン / 粘土鉱物 / エネルギー移動 / 人工光捕集系 / 人工光合成 / ピレン / ベイポクロミズム / フタロシアニン |
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| Research Abstract |
無機ナノシート上に配列させた色素集合体を用いて、異種色素間での光エネルギー移動反応において高効率な系を見出してきた。本年度は、用いる色素の種類(ピレン類、キサンテン色素など)や、色素の混合比率などを調整することにより、ほぼ100%の効率でのエネルギー移動反応を実現した。また、時間分解蛍光測定により、エネルギー移動反応のメカニズムを詳細に検討し、ナノシート上において色素分子が極めて均質に分布していることが明らかとなった。さらに進んでは、フタロシアニン系の色素を用いることで、多数の分子から一つの分子に光エネルギーを集めることが可能であることを明らかとした。これらの成果から、今後のエネルギー捕集用色素分子の設計指針を得ることが出来た。一方、派生して生まれた成果として、応用的な成果を得た。粘土鉱物を透明な膜とすることができれば環境にやさしい光機能性材料が構築出来ると期待される。本研究では、濾過転写法を用いることで透明、かつ、色素分子が会合しない複合膜を作成できることを明らかとした。特に、色素が極めて高密度に存在していても、その光化学特性が維持される条件を見出し、応用展開の可能性を明らかとした。また、得られた膜は、湿度や温度、溶媒蒸気などの環境に応じて色調が変化するベイボクロミズムなどの機能を有することがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
色素の種類を複数展開することで、限られた条件下ではあるものの、当初目的とした効率100%でのエネルギー移動を達成した。最終目標に向けて着実に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでは特定の条件下でのみ、エネルギー移動効率100%を得た。今後はより実質的な系での高効率エネルギーの実現を目指す。また、効率100%を達成するための普遍的な指針を得るため、固体表面での光化学挙動の学理を明らかとする。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初予定していたエネルギー捕集用の色素の合成数が実際には予定を下回ったため、一部の研究費を繰り越した。
平成25年度は、より多くのエネルギ0捕集用色素について検討を行う予定である。
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