耐光性に優れた新規長波長色素の合成，分光特性，応用

• 研究課題/領域番号: 15K05486
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 大月 穣 日本大学, 理工学部, 教授 (80233188)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 蛍光色素 / ナフタルイミド / チオフェン / プッシュープル / π共役 / パイ共役 / 分光特性 / 共役系

研究成果の概要

本研究では，ナフタルイミドに基づくオリゴチオフェンでπ共役系を拡張した一連の蛍光色素を合成し，吸収および蛍光スペクトルを調べた．π共役系を拡張することにより吸収極大波長は約100 nm，蛍光極大波長は約180 nmに渡って制御できることを見出した．さらに，共通の構造で電子供与基を含む一連の色素では，吸収や蛍光極大波長はπ共役系の拡張の効果が小さいことも見出した．これらの色素に関して，吸収・蛍光極大波長，モル吸光係数，ストークスシフト，蛍光量子収率，励起寿命，（無）放射速度定数を含む分光学的光物理学的特性を総合的に明らかにした．これらの結果は，この種の色素を用いたセンサーの設計指針となる．

研究成果

• [雑誌論文] Hole-Transport Materials Containing Triphenylamine Donors with a Spiro[fluorene-9,9'-xanthene] Core for Efficient and Stable Large Area Perovskite Solar Cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Wu, Guohua; Zhang, Yaohong; Kaneko, Ryuji; Kojima, Yoshiyuki; Sugawa, Kosuke; Chowdhury, Towhid H.; Islam, Ashraful; Shen, Qing; Akhtaruzzaman, Md.; Noda, Takeshi; Otsuki, Joe
  • 雑誌名: Solar RRL 巻: 1 号: 9 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1002/solr.201700096
  • 査読あり
• [雑誌論文] A 2,1,3-Benzooxadiazole Moiety in a D-A-D-type Hole-Transporting Material for Boosting the Photovoltage in Perovskite Solar Cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Wu Guohua、Zhang Yaohong、Kaneko Ryuji、Kojima Yoshiyuki、Shen Qing、Islam Ashraful、Sugawa Kosuke、Otsuki Joe
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 121 号: 33 ページ: 17617-17624
  • DOI: 10.1021/acs.jpcc.7b04614
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of photovoltaic performance of colloidal quantum dot solar cells using organic small molecule as hole-selective layer (2017)
  • 著者名/発表者名: Zhang Yaohong, Wu Guohua, Mora-Sero Ivan, Ding Chao, Liu Feng, Huang Qingxun, Ogomi Yuhei, Hayase Shuzi, Toyoda Taro, Wang Ruixiang, Otsuki Joe, and Shen Qing*
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry Letter 巻: ８ 号: 10 ページ: 2163-2169
  • DOI: 10.1021/acs.jpclett.7b00683
  • NAID: 120006467682
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cyclometalated ruthenium complexes with 6-(ortho-methoxyphenyl)-2,2'-bipyridine as panchromatic dyes for dye-sensitized solar cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Kaneko, Ryuji; Wu, Guohua; Sugawa, Kosuke; Otsuki, Joe; Islam, Ashraful; Han, Liyuan; Bedja, Idriss; Gupta, Ravindra Kumar
  • 雑誌名: Journal of Organometallic Chemistry 巻: 833 ページ: 61-70
  • DOI: 10.1016/j.jorganchem.2017.01.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of Binding Targets of a Pyrrole-Imidazole Polyamide KR12 in the LS180 Colorectal Cancer Genome. (2016)
  • 著者名/発表者名: Lin J, Hiraoka K, Watanabe T, Kuo T, Shinozaki Y, Takatori A, Koshikawa N, Chandran A, Otsuki J, Sugiyama H, Horton P and Nagase H.
  • 雑誌名: PlosOne 巻: 11 号: 10 ページ: e0165581-e0165581
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0165581
  • NAID: 120005997725
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Photo/electronic Processes in Multimetal Coordination Compounds (2018)
  • 著者名/発表者名: J. Otsuki
  • 学会等名: 14th International Conference of Computational Methods in Sciences and Engineering
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Coordination-Directed Supramolecular Assemblies: Light-Harvesting and Metal-Metal Interactions (2018)
  • 著者名/発表者名: J. Otsuki
  • 学会等名: International Congress on Pure & Applied Chemistry (ICPAC) 2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 超分子金属錯体の光・電子機能 (2018)
  • 著者名/発表者名: 大月穣
  • 学会等名: 分子研研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 水素結合性テトラチアフルバレン誘導体の集合構造および分光学的・電気化学的特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 三原純一，大月穣，山野みのり，須川晃資
  • 学会等名: 日本化学会第97春季年会(2017)
  • 発表場所: 慶応大学（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Coordination-Directed Self-Assembling Systems for Photoelectroactive Functions (2017)
  • 著者名/発表者名: J. Otsuki
  • 学会等名: International Symposium on Pure & Applied Chemistry (ISPAC) 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Supramolecular Coupled Light Harvesting and Charge Separation Systems (2017)
  • 著者名/発表者名: J. Otsuki
  • 学会等名: EMN Summer Meeting 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Self-Assembling Supramolecular Systems for Light Harvesting (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Otsuki
  • 学会等名: International Workshop on Novel Photo-Induced Phenomena and Applications
  • 発表場所: 日本大学理工学部（東京都千代田区）
  • 年月日: 2016-11-11
  • 国際学会
• [学会発表] Supramolecular Approach to Photo/Electro-Active Molecular Systems: Light Harvesting and Charge Separation (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Otsuki
  • 学会等名: IKM International Symposium on Pure & Applied Chemistry
  • 発表場所: Kuching, Sarawak, Malaysia
  • 年月日: 2016-08-16
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] チオフェンで共役系を広げたナフタルイミド色素の合成と物理化学的特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山野みのり，大月穣，須川晃資
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会(2016)
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Photophysical Properties of Naphthalimide Dyes Pi-Extended with Oligothiophenes (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Yamano, K. Sugawa, J. Otsuki
  • 学会等名: International Workshop on Novel Photo-Induced Phenomena and Applications
  • 発表場所: 日本大学理工学部（東京都千代田区）
  • 国際学会
• [学会発表] 光・電子活性分子システム：機能性色素から光合成モデルまで (2015)
  • 著者名/発表者名: 大月穣
  • 学会等名: 超短時間光・物質相互作用の理解・制御が切り開く新材料・物性・デバイスの探索と創生，平成27年度シンポジウム・研究成果報告会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス（千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-10-31
• [備考] 大月穣
  • URL: http://www.chem.cst.nihon-u.ac.jp/~otsuki/otsuki.html
• [備考] 日本大学理工学部物質応用化学科 Joe Otsuki Web Site
  • URL: http://www.chem.cst.nihon-u.ac.jp/~otsuki/otsuki.html
• [備考] Joe Otsuki Web Site
  • URL: http://www.chem.cst.nihon-u.ac.jp/~otsuki/otsuki.html