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自己組織化による強誘電性ナノ錯体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 14F04345
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関九州大学

研究代表者

君塚 信夫  九州大学, 工学研究院, 教授 (90186304)

研究分担者 ASTHANA DEEPAK  九州大学, 工学研究院, 外国人特別研究員
ASTHANA Deepak  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2016年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード自己組織化 / 光学特性 / フォトン・アップコンバージョン / 水中 / Li電池 / フォトン・アップコンバージョン / ナノ粒子 / 一次元錯体 / 混合原子価 / 半導体
研究実績の概要

本研究は、脂質分子との種々の機能性材料とを自己組織化することにより、新規な機能性光学材料を創出することを目的としている。グルタミン酸骨格を有するカチオン性の合成脂質とアニオン性のジフェニルアントラセンスルホン酸塩(アクセプター)を水中で混合することにより、イオン性相互作用と疎水性相互作用によりそれらが複合化された自己組織化体を得た。得られた集合体に対して種々の顕微鏡観察および光学測定を行ったところ、アクセプター部位が密にかつキラルな集合体を形成していることが明らかとなった。この集合体にドナー分子を均一に分散させることができ、得られた複合体が水中において低励起光強度から高効率なアップコンバージョン発光を示すことが明らかとなり、これまで困難であった水中におけるアップコンバージョンを達成するための指針を示すことができた。
また、固体中においてアップコンバージョンを発現するため、発光分子を高分子骨格中に規則的に配列させた構造を形成し、各種評価を行っていたところ、得られた高分子骨格が優れた酸化還元特性を示すことを見出した。そこでLi電池セルを組み測定したところ、大容量の電極として働くことが分かった。骨格構造を系統的に変化させて電池試験を行ったところ、分子連結部分にあたるシッフ塩基部位が酸化還元反応を起こしていることが明らかとなった。すわなち新規なLi電池の電極材料の設計指針を示すことに成功し、当初は予想をしていなかった成果を得ることができた。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] All-or-none switching of photon upconversion in self-assembled organogel systems2017

    • 著者名/発表者名
      Pengfei Duan, Deepak Asthana, Takuya Nakashima, Tsuyoshi Kawai, Nobuhiro Yanai and Nobuo Kimizuka
    • 雑誌名

      Faraday Discussions

      巻: 196 ページ: 305-316

    • DOI

      10.1039/c6fd00170j

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Lipid-assisted ion-pair assembly for photon upconversion2016

    • 著者名/発表者名
      Deepak ASTHANA, Nobuhiro Yanai, Shota Hisamitsu, Masa-aki Morikawa, Nobuo Kimizuka
    • 学会等名
      11th ISMSC-2016
    • 発表場所
      大韓民国 ソウル市
    • 年月日
      2016-07-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lipid-assosted ion-pair assembly for photon upconversion in water2016

    • 著者名/発表者名
      ASTHANA, Deepak; YANAI, Nobuhiro; HISAMITSU, Shota; MORIKAWA, Masa-aki; KIMIZUKA, Nobuo.
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学 京都
    • 年月日
      2016-03-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 君塚研究室

    • URL

      http://www.chem.kyushu-u.ac.jp/~kimizuka/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 九州大学 君塚研究室HP

    • URL

      http://www.chem.kyushu-u.ac.jp/~kimizuka/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 君塚研究室HP

    • URL

      http://www.chem.kyushu-u.ac.jp/~kimizuka/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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