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粘土鉱物-色素複合体を用いた強発光材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K13291
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ナノ材料化学
研究機関首都大学東京

研究代表者

高木 慎介  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 教授 (40281240)

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 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード色素 / 粘土鉱物 / ナノシート / 蛍光 / 発光 / 発光増強 / AIE / S-FIE / 光機能材料 / 蛍光増強 / 無放射失活 / 表面固定誘起発光 / 蛍光材料
研究成果の概要

シアニン類縁体、ビオロゲン誘導体、ビピリジン誘導体、ポルフィリン誘導体などを使って、それらの溶液中とナノシート上における発光挙動について検討した。その結果、分子内に回転部位を有する色素の多くで、ナノシート上では、溶液中に比べ、著しく発光強度が増強されることがわかった。蛍光量子収率、蛍光寿命の測定から、その発光増強の因子について検討した。放射速度の増加、もしくは、無放射失活速度の抑制が発光増強の原因であることを明らかとした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Characterization of dispersed titania nanosheet under aqueous conditions and its complex formation behavior with cationic porphyrin2018

    • 著者名/発表者名
      Sano Keito、Sonotani Amane、Tatsumi Daichi、Ohtani Yuta、Shimada Tetsuya、Takagi Shinsuke
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiol. A

      巻: 353 ページ: 597-601

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2017.08.003

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elucidation of the Adsorption Distribution of Cationic Porphyrin on the Inorganic Surface by Energy Transfer as a Molecular Ruler2018

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Ayumi、Mizuno Junya、Ohtani Yuta、Shimada Tetsuya、Takagi Shinsuke
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 122 号: 8 ページ: 4365-4371

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.7b12104

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescence Enhancement Behavior of Hemicyanine Derivatives on the Clay Nanosheets: Aggregation Induced Emission (AIE) vs. Surface - Fixation Induced Emission (S-FIE)2018

    • 著者名/発表者名
      Kudo Nana、Tsukamoto Takamasa、Tokieda Daiki、Shimada Tetsuya、Takagi Shinsuke
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 未定 号: 5 ページ: 636-639

    • DOI

      10.1246/cl.180043

    • NAID

      130006732172

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Selective Photochemical Epoxidation of Cyclohexene Sensitized by Ru(II) Porphyrin?Clay Hybrid Catalyst2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi Daichi、Tsukamoto Takamasa、Honna Ryou、Hoshino Shota、Shimada Tetsuya、Takagi Shinsuke
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 46 号: 9 ページ: 1311-1314

    • DOI

      10.1246/cl.170521

    • NAID

      130006067853

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoluminescence by Intercalation of a Fluorescent β-Diketone Dye into a Layered Silicate2017

    • 著者名/発表者名
      Hirose Mutsumi、Ito Fuyuki、Shimada Tetsuya、Takagi Shinsuke、Sasai Ryo、Okada Tomohiko
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 33 号: 47 ページ: 13515-13521

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.7b03460

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unique Fluorescence Behavior of Dyes on the Clay Minerals Surface: Surface Fixation Induced Emission (S-FIE)2017

    • 著者名/発表者名
      Daiki Tokieda, Takamasa Tsukamoto, Yohei Ishida, Hiroyuki Ichihara, Tetsuya Shimada, Shinsuke Takagi
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiol. A: Chem.

      巻: 339 ページ: 67-79

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2017.01.013

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Color Tuning of Cationic Pyrene Derivatives on Clay Nano-sheet: Retardation of Gradual Red Shift on Clay2017

    • 著者名/発表者名
      Daiki Morimoto, Keita Sato, Kenji Saito, Masayuki Yagi, Shinsuke Takagi, Tatsuto Yui
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiol. A: Chem.

      巻: 338 ページ: 112-117

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ADOSORPTION AND PHOTOCHEMICAL BEHAVIOR OF MONO-CATIONIC PORPHYRIN ONTO SYNTHETIC SAPONITE2017

    • 著者名/発表者名
      Shouta Wakayama, Shinsuke Takagi, and Tetsuya Shimada
    • 雑誌名

      Clay Science

      巻: 20 ページ: 1-3

    • NAID

      130006770171

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 層状無機化合物と光化学2017

    • 著者名/発表者名
      高木慎介
    • 雑誌名

      化学と工業

      巻: 70-5 ページ: 415-417

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Photophysical Properties and Adsorption Behaviors of Novel Tri-Cationic Boron(III) Subporphyrin on Anionic Clay Surface2016

    • 著者名/発表者名
      T. Tsukamoto, T. Shimada, S. Takagi
    • 雑誌名

      ACS Appl. Mater. Interfaces

      巻: 8 号: 11 ページ: 7522-7528

    • DOI

      10.1021/acsami.5b11988

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Room Temperature Phosphorescence from a Guest Molecule Confined in Restrictive Space of an Organic-Inorganic Supramolecular Assembly2016

    • 著者名/発表者名
      Yohei Ishida, Tetsuya Shimada, Elamparuthi Ramasamy, Vaidhyanathan Ramamurthy and Shinsuke Takagi
    • 雑誌名

      Photochemical & Photobiological Sciences

      巻: 15 号: 8 ページ: 959-963

    • DOI

      10.1039/c6pp00124f

    • NAID

      120006329001

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structure resembling effect of clay surface on photochemical properties of meso-phenyl or pyridyl-substituted monocationic antimony(V) porphyrin derivatives2015

    • 著者名/発表者名
      T. Tsukamoto, T. Shimada, S. Takagi
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 5 号: 11 ページ: 8479-8485

    • DOI

      10.1039/c4ra15650a

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Unique absorption and emission behavior of layered materials - dyes complexes2018

    • 著者名/発表者名
      高木慎介
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 二次元性材料が提供する興味深い光化学反応場2018

    • 著者名/発表者名
      高木慎介
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工光合成研究の夢2018

    • 著者名/発表者名
      高木慎介
    • 学会等名
      第3回 FoS Club Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PHOTOCHEMICAL EPOXIDATION WITH LIGHT HARVESTING FUNCTIONALITY ON THE INORGANIC SURFACES2017

    • 著者名/発表者名
      S. Takagi
    • 学会等名
      2017 International Conference on Artificial Photosynthesis (ICARP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Environment-responsive materials composed by dyes and layered compounds2017

    • 著者名/発表者名
      S. Takagi
    • 学会等名
      The 1st International Workshop on Chromogenic Materials and Devices
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Construction of Clay-dye Membrane Aiming at Environment Responsive Light-harvesting System2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nishina, S. Hoshino, Y. Ohtani, T. Shimada, S. Takagi
    • 学会等名
      Asian Photochemistry Conference (APC)
    • 発表場所
      Nanyang (Singapore)
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unique Photochemical Behavior of Dyes on the Inorganic Surfaces and Their Application to Artificial Photosynthesis2016

    • 著者名/発表者名
      S. Takagi
    • 学会等名
      International Symposium on Novel Chemistry and Engineering
    • 発表場所
      ラヨーン(タイ)
    • 年月日
      2016-06-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sequential Energy and Electron Transfer Reaction in Organic Capsule Molecules: Inorganic Nanosheet Complexes2016

    • 著者名/発表者名
      S. Takagi
    • 学会等名
      International Symposium on Novel Chemistry and Engineering
    • 発表場所
      ラヨーン(タイ)
    • 年月日
      2016-06-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Surface-Fixation Induced Emission of Dyes on Inorganic nanosheets2016

    • 著者名/発表者名
      S. Takagi
    • 学会等名
      HKUST Department of Chemistry Symposium
    • 発表場所
      香港(中国)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Surface-Fixation Induced Emission of cationic dyes on an anionic clay surface2015

    • 著者名/発表者名
      Tokieda, Daiki 1; Sato, Narumi 1; Fujimura, Takuya 2; Shimada, Tetsuya 1; Takagi, Shinsuke 1
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      Hawaii
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 1.Inorganic Nanosheets and Nanosheet-Based Materials (Chapter 1.&14. ),2018

    • 著者名/発表者名
      S. Takagi
    • 総ページ数
      60
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 二次元物質の科学―グラフェンなどの分子シートが生み出す新世界 (第11章 光化学の舞台としての無機ナノシート)2017

    • 著者名/発表者名
      高木慎介
    • 総ページ数
      224
    • 出版者
      化学同人
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] Inorganic Nanosheets and Nanosheet-Based Materials (Chapter 1.&14. )2017

    • 著者名/発表者名
      S. Takagi
    • 総ページ数
      542
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-12-27  

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