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励起エネルギーランドスケープ制御に基づくフォトン・アップコンバージョンの高効率化

研究課題

研究課題/領域番号 17J04506
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 高分子化学
研究機関九州大学

研究代表者

河野 宏徳  九州大学, 工学府, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード励起三重項状態 / フォトン・アップコンバージョン / 三重項-三重項消滅 / 自己組織化 / 酸素バリア / 動的核偏極
研究実績の概要

有機分子の励起三重項状態は、マイクロ秒からミリ秒オーダーの比較的長い励起寿命を有し、また磁性を発現するなどのユニークな性質を有することが知られている。近年、これら励起三重項状態の特徴を活かした研究として、① 三重項-三重項消滅に基づくフォトン・アップコンバージョン (TTA-UC)、 および ② 励起三重項状態を利用した動的核偏極法 (triplet-DNP) が注目されている。これらの研究においては、疎水性の π 共役系発色団分子を対象として、有機溶媒や固体中における基本特性が調べられてきた。一方、これらの方法論を生体イメージングや生体分子の構造解析などへ応用するために、水系への展開が求められている。
本研究では、これら励起三重項状態の示す TTA-UC、ならびに triplet-DNP 現象を水系において実現すべく水分散性を有する π 共役系発色団分子を新たに設計・合成するとともに、それらの水系における分散特性とTTA-UC、triplet-DNP特性を明らかにすることを目指した。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件) 産業財産権 (5件)

  • [雑誌論文] Visible-to-UV photon upconversion in air-saturated water by multicomponent co-assembly2020

    • 著者名/発表者名
      Kawashima Yusuke、Kouno Hironori、Orihashi Kana、Nishimura Koki、Yanai Nobuhiro、Kimizuka Nobuo
    • 雑誌名

      Molecular Systems Design & Engineering

      巻: - 号: 4 ページ: 792-796

    • DOI

      10.1039/d0me00003e

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Triplet dynamic nuclear polarization of crystalline ice using water-soluble polarizing agents2020

    • 著者名/発表者名
      Kouno Hironori、Orihashi Kana、Nishimura Koki、Kawashima Yusuke、Tateishi Kenichiro、Uesaka Tomohiro、Kimizuka Nobuo、Yanai Nobuhiro
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: - 号: 26 ページ: 3717-3720

    • DOI

      10.1039/d0cc00836b

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonpentacene Polarizing Agents with Improved Air Stability for Triplet Dynamic Nuclear Polarization at Room Temperature2019

    • 著者名/発表者名
      Kouno Hironori、Kawashima Yusuke、Tateishi Kenichiro、Uesaka Tomohiro、Kimizuka Nobuo、Yanai Nobuhiro
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 10 号: 9 ページ: 2208-2213

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.9b00480

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Near‐Infrared Optogenetic Genome Engineering Based on Photon‐Upconversion Hydrogels2019

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Yoichi、Oshikawa Mio、Bharmoria Pankaj、Kouno Hironori、Hayashi‐Takagi Akiko、Sato Moritoshi、Ajioka Itsuki、Yanai Nobuhiro、Kimizuka Nobuo
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 58 号: 49 ページ: 17827-17833

    • DOI

      10.1002/anie.201911025

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Triplet dynamic nuclear polarization of nanocrystals dispersed in water at room temperature2019

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Koki、Kouno Hironori、Tateishi Kenichiro、Uesaka Tomohiro、Ideta Keiko、Kimizuka Nobuo、Yanai Nobuhiro
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 21 号: 30 ページ: 16408-16412

    • DOI

      10.1039/c9cp03330k

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oligo(ethylene glycol)/alkyl-modified Chromophore Assemblies for Photon Upconversion in Water2019

    • 著者名/発表者名
      Haruki Rena、Kouno Hironori、Hosoyamada Masanori、Ogawa Taku、Yanai Nobuhiro、Kimizuka Nobuo
    • 雑誌名

      Chemistry - An Asian Journal

      巻: 印刷中 号: 10 ページ: 1723-1728

    • DOI

      10.1002/asia.201801666

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supramolecular Crowding Can Avoid Oxygen Quenching of Photon Upconversion in Water2019

    • 著者名/発表者名
      Kimizuka Nobuo、Kouno Hiroyuki、Sasaki Yoichi、Yanai Nobuhiro
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 印刷中 号: 24 ページ: 6124-6130

    • DOI

      10.1002/chem.201806076

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-dimensional structural ordering in a chromophoric ionic liquid for triplet energy migration-based photon upconversion2018

    • 著者名/発表者名
      Hisamitsu Shota、Yanai Nobuhiro、Kouno Hironori、Magome Eisuke、Matsuki Masaya、Yamada Teppei、Monguzzi Angelo、Kimizuka Nobuo
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 20 号: 5 ページ: 3233-3240

    • DOI

      10.1039/c7cp06266d

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Near infrared-to-blue photon upconversion by exploiting direct S?T absorption of a molecular sensitizer2017

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Yoichi、Amemori Shogo、Kouno Hironori、Yanai Nobuhiro、Kimizuka Nobuo
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 5 号: 21 ページ: 5063-5067

    • DOI

      10.1039/c7tc00827a

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetically controlled crystal growth approach to enhance triplet energy migration-based photon upconversion2017

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Taku、Yanai Nobuhiro、Kouno Hironori、Kimizuka Nobuo
    • 雑誌名

      Journal of Photonics for Energy

      巻: 8 号: 02 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1117/1.jpe.8.022003

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Air-Stable Polarizing Agents for Triplet Dynamic Nuclear Polarization2019

    • 著者名/発表者名
      Hironori Kouno, Yusuke Kawashima, Kenichiro Tateishi, Tomohiro Uesaka, Nobuo Kimizuka and Nobuhiro Yanai
    • 学会等名
      EUROISMAR
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of new triplet polarizing agents for triplet dynamic nuclear polarization2019

    • 著者名/発表者名
      Hironori Kouno, Kenichiro Tateishi, Tomohiro Uesaka, Nobuhiro Yanai, Nobuo Kimizuka
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Air-stable Photon Upconversion in Water Based on Ion Pairing2018

    • 著者名/発表者名
      Hironori Kouno, Nobuhiro Yanai, Nobuo Kimizuka
    • 学会等名
      SPIE conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Near infrared-to-visible aqueous photon upconversion based on hydrophobic pairing2018

    • 著者名/発表者名
      Hironori Kouno, Yoichi Sasaki, Nobuhiro Yanai and Nobuo Kimizuka
    • 学会等名
      2018 年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] イオン対形成に基づく水中フォトン・アップコンバージョン分子システムの設計2017

    • 著者名/発表者名
      河野宏徳、楊井伸浩、君塚信夫
    • 学会等名
      第66回高分子年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 疎水性イオン対形成に基づく水中フォトン・アップコンバージョン分子システム2017

    • 著者名/発表者名
      河野宏徳、楊井伸浩、君塚信夫
    • 学会等名
      第38回光化学若手の会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Aqueous photon upconversion molecular systems with oxygen blocking ability2017

    • 著者名/発表者名
      Hironori Kouno, Nobuhiro Yanai, Nobuo Kimizuka
    • 学会等名
      柔らかな分子系第5回公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水中自己組織化に基づく励起三重項の保護とフォトン・アップコンバージョン2017

    • 著者名/発表者名
      河野宏徳、楊井伸浩、君塚信夫
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A supramolecular design for aqueous photon-upconversion system2017

    • 著者名/発表者名
      Hironori Kouno, Nobuhiro Yanai, Nobuo Kimizuka
    • 学会等名
      5th CMS International Symposium on Photofunctional Chemistry and Molecular Systems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 組成物、動的核偏極用組成物、高偏極化組成物、物質の高偏極化方法、高偏極化した物質およびNMR測定方法2020

    • 発明者名
      楊井伸浩、君塚信夫、河野宏徳、他6名
    • 権利者名
      楊井伸浩、君塚信夫、河野宏徳、他6名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-034326
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 組織物および複合体2019

    • 発明者名
      楊井伸浩、君塚信夫、河野宏徳、他5名
    • 権利者名
      楊井伸浩、君塚信夫、河野宏徳、他5名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-036868
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 動的核偏極の偏極源、組成物、動的核偏極用組成物、高偏極化方法、高偏極化した物質およびNMR測定法2019

    • 発明者名
      楊井伸浩、君塚信夫、河野宏徳、他5名
    • 権利者名
      楊井伸浩、君塚信夫、河野宏徳、他5名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-036869
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 組織物および複合体2019

    • 発明者名
      楊井伸浩、君塚信夫、河野宏徳、他5名
    • 権利者名
      楊井伸浩、君塚信夫、河野宏徳、他5名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 動的核偏極の偏極源、組成物、動的核偏極用組成物、高偏極化方法、高偏極化した物質およびNMR測定法2019

    • 発明者名
      楊井伸浩、君塚信夫、河野宏徳、他5名
    • 権利者名
      楊井伸浩、君塚信夫、河野宏徳、他5名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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