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精密金属集積超分子を活用したエネルギー変換材料の創製

Research Project

Project/Area Number 04J07627
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Polymer chemistry
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

佐藤 宗英  慶應義塾大学, 理工学部, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsデンドリマー / 精密金属集積 / ホール輸送材料 / 有機EL素子 / 色素増感太陽電池 / 酸化チタン / クラスター / ナノ材料
Research Abstract

Ti(acac)Cl_3を精密集積したDPAデンドリマー錯体を基板上で熱分解、加水分解することで、それぞれアナターゼ型、ルチル型の1nm酸化チタンが生成することを確認した。 TEM、 AFM測定によりDPAデンドリマーへ集積させたTi金属の数に応じて、粒子サイズを1.0,1.2,1.7nmで分散が0.2nmとサブナノレベルのコントロールに成功した。バンドギャップはサイズが小さくなるにつれて、ブルーシフトすることを発見した。これらサイズとバンドギャップの関係はBrusの式に一致した。合成法によるバンドギャップの異なることは、1nmの酸化チタン粒子中にも結晶系の違いが存在することを示唆している。従来、1nm粒子の厳密なサイズコントロールは困難であり、酸化チタン粒子の量子サイズ効果を明確に確認できたのは世界初の成果である。
これまでに、π共役デンドリマーを用いた世界初の色素増感太陽電池を報告している。TPA-DPAデンドリマーのほかに高いホール輸送特性を有するCz-CPAデンドリマーと、 TPA-DPAデンドリマーの構成部分となるHalf-DPAデンドリマーを用いた色素増感太陽電池を検討した。高いLUMOを有するCz-CPAデンドリマーは逆電子移動抑制効果の期待されるものの、電子アクセプターとなるI_3^-の配位挙動を示さないため、エネルギー変換効率の向上に寄与しなかった。TPA-DPAデンドリマーと同等のI_3^-との配位挙動を示すものの、半径の小さなHalf-DPAデンドリマーを用いた色素増感太陽電池はエネルギー変換効率の向上に寄与するもののTPA-DPAデンドリマーには及ばなかった。すなわち、 Half-DPAデンドリマーを構成部分として組み上げたTPA-DPAデンドリマーのような大きな構造体にすることで、更なるエネルギー変換効率の向上が見込めると考えられる。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (4 results)

  • [Journal Article] Dye-sensitized Solar Cell using Π-Conjugated Dendrimer2006

    • Author(s)
      Norifusa Satoh
    • Journal Title

      Journal of Photopolymer Science and Technology 19

      Pages: 141-141

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Triarylamine Dendrimers with a Controlled Metal-Assembling Function for Organic EL Devices2005

    • Author(s)
      Norifusa Satoh
    • Journal Title

      Journal of Photopolymer Science and Technology 18(1)

      Pages: 55-55

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Metal-Assembling Dendrimers with a Triarylamine Core and Their Application to a Dye-Sensitized Solar Cell2005

    • Author(s)
      Norifusa Satoh
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society 127(37)

      Pages: 13030-13030

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Formation of nano-dots of phenylazomethine dendrimers with Rhodamine 6G on mica2004

    • Author(s)
      Satoh N, Watanabe T, Iketaki Y, Omatsu T, Fujii M, Yamamoto K
    • Journal Title

      POLYMERS FOR ADVANCED TECHNOLOGIES 15(4)

      Pages: 159-163

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2024-03-26  

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