2015 Fiscal Year Annual Research Report
自己組織化制御に基づいたユビキタス元素による外部刺激応答性発光変換素子の創製
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25288036
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
藤内 謙光 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30346184)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 結晶工学 / 多孔性構造 / 超分子 / 発光変換 / 有機塩 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではレアメタルに頼ることなく、入手しやすい軽元素（C, N, O, Si, S）のみによって構成され、様々な物理刺激（熱、光、力）および化学刺激（ガス、有機溶剤、イオン等）によって光電特性を劇的に変換する、ダイナミック発光素子の創製とその変換機序の解明を目的としている。さらに本研究ではダイナミック発光素子を嗅覚や味覚のような多元的複合センシングデバイスへと応用することを究極の目標とする。
１．本年度はこれまでの酸性基を導入した機能性芳香族化合物に加え、刺激に対する選択性を付与するため、様々な置換基を有したアミン分子を多数合成した。さらに、大きな多孔質構造を構築するために、立体障害の大きなアミン分子も合わせて合成した。２．得られた酸性分子と種々のアミンと組み合わせ複合体物質を作成した。３．良好な結晶を作成し、単結晶X線構造解析により多孔性の超分子集合を明らかにした。その結果、意図した置換基が多孔質構造の表面に露出したアフィニティー多孔質構造を構築することができた。これらの多孔質構造は二酸化炭素、窒素、酸素、水素に対する選択性、特異性を有していた。４．さらに、嵩高いアミンを用いたものではこれまでにない大きな空孔を形成した。この一連のアミンを用いると様々な酸性分子との組み合わせで同様に大きな空孔を形成することを見出した。すなわち、有機多孔質材料ではこれまで難しかった数ナノメーターオーダーの多孔質構造の形成過程を開発することができた。５．また、これらの多孔性物質は取り込んだガス分子や有機分子に応じて発光特性を変調することができ、刺激に応じて発光特性を変換することができる物質を達成することができた。６．以上の様に、本研究で目的とした外部刺激に応答する発光変換結晶性素子を完成させた。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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