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混晶形成を用いた混合型配位高分子合成による光捕集系の開発

Publicly Offered Research

Project AreaChemical conversion of solar energy by artificial photosynthesis: a breakthrough by fusion of related fields toward realization of practical processes
Project/Area Number 15H00868
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

柘植 清志  富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 教授 (60280583)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsエネルギー集約 / アンテナ効果 / 発光性配位高分子 / 銅 / 銀 / d10 / 混晶 / 発光性 / 配位高分子 / 混合化
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、銅や銀の発光性配位高分子が同型構造を取ることを利用して混晶化を行い、混合型の発光性配位高分子を合成し、ユニット間でのエネルギー移動を利用して利用してアンテナ効果を持つ発光性錯体を合成し、光エネルギーの利用を行う。本年度はこれまで合成した混合配位子系の錯体の物性について、発光スペクトル、発光寿命、量子収率について詳細な検討を行った。その結果、アミノピラジン―ピラジン混合型錯体では、速やかなエネルギー移動は進行するもののアンテナ効果は見られないが、ビスピリジルエタン―ビスピリジルエチレン混合型錯体、ビピペリジン―ビピリジン混合型錯体ではアンテナ効果がみられることが明らかになった。これまでに合成した混合ハロゲノ系配位高分子、混合金属系配位高分子の結果も合わせて検討を行い、親化合物の発光励起状態が類似している場合は相互の速やかなエネルギー移動が発現し、親化合物の発光励起状態が電荷移動励起遷移と配位子内遷移由来など異なる種類の場合にアンテナ効果が発現する可能性が高いことを明らかにした。
また、配位高分子鎖末端の修飾についても引き続き検討を行い面指数を詳しく検討した結果、ビピリジンを架橋配位子とした錯体では、(01-1)面、(100)面が主に修飾されることがわかった。これらの面は高分子鎖の末端が現れている面であり、{Ag2I2(PPh3)2(bpy)}n鎖末端に{Cu2I2(PPh3)2(bpy)}が成長していることが示唆された。さらに、他の同形の化合物の単結晶の表面修飾も行い、ビピペリジンを配位子とする錯体の表面にも修飾が可能であり、二種類の化合物を順に修飾できる可能性も示した。これらの表面修飾結晶の発光性も検討し、エネルギー移動が進行している可能性があることを明らかにした。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Luminescent copper(I) complexes with halogenido-bridged dimeric cores2016

    • Author(s)
      Kiyoshi Tsuge, Yuko Chishina, Hanako Hashiguchi, Yoichi Sasaki, Masako Kato, Shoji Ishizaka, Noboru Kitamura
    • Journal Title

      Coordination Chemistry Reivews

      Volume: 306 Pages: 635-651

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Directional Energy Transfer in Mixed-Metallic Copper(I)–Silver(I) Coordination Polymers with Strong Luminescence2015

    • Author(s)
      Seiko Shibata, Kiyoshi Tsuge, Yoichi Sasaki, Shoji Ishizaka, Noboru Kitamura
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 54 Issue: 20 Pages: 9733-9739

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.5b01224

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Energy Migration and Antenna Effect in Mixed-ligand Copper(I) Halogenido Coordination Polymers2017

    • Author(s)
      K. Tsuge, S. Shibata, M. Dosen, S. Yamashita, S. Sugimoto, H. Ohtsu, Y. Sasaki, N. Kitamura, M. Kato
    • Organizer
      2017 International Conference on Artificial Photosynthesis
    • Place of Presentation
      立命館大学朱雀キャンパス(京都)
    • Year and Date
      2017-03-02
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 配位子混合型銀(I)発光性配位高分子[Ag2I2(PPh3)2(L)x(L')(1-x)の合成と[Ag2I2(PPh3)2(L)]発光性結晶の表面修飾(L, L': 4,4'-ビピリジン, 4,4'-ビピペリジン)2016

    • Author(s)
      杉本賢志,安原慎平,河西祐太,大津英揮,野崎浩一,柘植清志
    • Organizer
      第28回配位化合物の光化学討論会
    • Place of Presentation
      京都工芸繊維大学(京都)
    • Year and Date
      2016-08-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and Luminescent Properties of Halobenzenthiolato Copper(I) Complexes with Pyridine and Phosphine Derivative Ligands2016

    • Author(s)
      Sato, M., Suzuki, T., Ohtsu, H., and Tsuge, K.
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学 京都
    • Year and Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis of luminescent thiolato copper(I) complexes with bis-pyridyl ligands2015

    • Author(s)
      Tsuge, K., Suzuki, T., Sato, M., Ohtsu, H., and Nozaki, K.
    • Organizer
      The International Chemical Congress of PACIFIC BASIN SOCIETIES 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, USA
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 同形混晶化を利用した二種類のNヘテロ環架橋配位子を含むヨード銅(I)配位高分子の合成と発光性2015

    • Author(s)
      杉本賢志,安原慎平,山下翔馬,大津英揮,野崎浩一,柘植清志
    • Organizer
      第27回 配位化合物の光化学討論会
    • Place of Presentation
      佐渡 新潟
    • Year and Date
      2015-08-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] LUMINESCENT COPPER(I) COMPLEXES WITH THIOLATO-BRIDGED2015

    • Author(s)
      Tsuge, K., Suzuki, T., Sato, M., and Ohtsu, H.
    • Organizer
      21st International Symposium on the Photophysics and Photochemistry of Coordination Compounds
    • Place of Presentation
      Krakow, Poland
    • Year and Date
      2015-07-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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