2015 Fiscal Year Annual Research Report
ずれ応力による固相フォトクロミズムの波長チューニング法の開拓
| Project/Area Number |
25410101
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Science, Yamaguchi |
|---|
Principal Investigator |
井口 眞 山口東京理科大学, 工学部, 教授 (80291821)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | ずれ応力 / 剪断応力 / フォトクロミズム / 高圧実験 / 分光測定 / ジアリールエテン / スピロピラン / 高分子の延伸効果 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
固相フォトクロミズム(PC)の誘起光を応力によって調節する”波長チューニング法”を開拓することを主目的として、各種フォトクロミック分子に対する応力と光の複合的効果を調べた。
1. ジアリールエテンDAEのPCの誘起光波長をずれ応力によって紫外光(UV)から可視光(Vis)にredshiftさせる新規の現象を3種の結晶で見出した。昨年度までにCMTE（cyano系）の開環体から閉環体への光異性化をずれ応力下ではVis(500 nm)で誘起できることを報告した。ずれ応力による同様のPCのredshiftは、PFCPとBFCP（perfluoro系）においても観察された。CMTE[括弧内はPFCP, BFCP]の吸収スペクトルは、応力によって開環体のUV域の吸収の端がVis域530 nm[440, 420nm]に広がり、Vis500 nm[400nm]の吸収によって光異性化し、新たな吸収がVis560 nm[640, 550nm]に現れ、赤黒色[緑, 赤]になる。次に応力を除くと、吸収帯が短波長側に移動し、閉環体の赤色[青, 赤]を示す。この現象は等方的な静水圧では見られず、異方的なずれ応力が吸収帯をVis域にredshiftさせ、環化反応の炭素原子間距離を短縮させる効果によると考えられる。
2. ニトロスピロピラン構造を主鎖に含む高分子は、延伸によって開環体(紫色)に異性化するが、ずれ応力では応力下の緑色を経て、紫色の開環体を生成した。延伸による分子の配向と異方的なずれ応力の効果を利用したPCについて考察した。
3. カチオン性ピリドスピロピランを包接した粘土鉱物モンモリロナイトの膜状試料、perfluoro系ジアリールエテンのピリジニウムカチオンPAEを内包した[PAE]-Nafion複合膜について、光・応力に対する応答性を調べ、層間での分子の状態を考察した。
|
