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水素ガスの蛍光検出を実現する革新的有機色素群の創製

研究課題

研究課題/領域番号 18K14249
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分34020:分析化学関連
研究機関横浜国立大学

研究代表者

伊藤 傑  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80724418)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード水素ガス / 蛍光 / 嵩高いルイスペア / センサー / 蛍光色素
研究成果の概要

本研究では、ピレン環を有する芳香族アルデヒドに対し、嵩高いルイスペア(FLP)を用いた水素化反応を行うことで、貴金属を用いずに水素ガスを蛍光法により検出することに成功した。特に、ホルミル基のオルト位にジメチル基を有する誘導体では、水素ガスにより赤色から青色へと蛍光色が劇的に変化した。また、新規に合成した複素環式アルデヒドの結晶が、機械的刺激と加熱に段階的に応答する三色間の発光色変化を示すことを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で実証した水素ガスの検出法は、従来の水素ガスセンサとは異なり、貴金属を用いずに水素ガスを検出可能な光化学的手法であることから、安全性と検出感度の高い次世代の水素ガスセンサの開発に繋がることが期待される。また、機械的刺激と熱に段階的に応答する発光性有機結晶の関する成果は、発光スイッチング材料に関する学術的に新たな知見を与えるとともに、高感度な圧力センサやセキュリティ技術などへの応用にも繋がる。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 学会発表 (4件) 備考 (3件)

  • [学会発表] 嵩高いルイスペアを活用した貴金属を用いない水素ガスの蛍光検出2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木颯人、伊藤傑
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] チエニルベンゾチアジアゾール誘導体の三色間メカノクロミック発光2020

    • 著者名/発表者名
      吉田遼平、鈴木颯人、池谷美菜子、高橋昌平、伊藤傑
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 4-アリールエチニルベンズアルデヒド誘導体による貴金属を用いない水素ガスの蛍光検出2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木颯人、伊藤傑
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 4-アリールエチニルベンズアルデヒド誘導体による水素ガスの蛍光検出2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木颯人、伊藤傑
    • 学会等名
      第40回光化学若手の会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 有機化学研究室(伊藤傑研究室)

    • URL

      http://www.ito-lab.ynu.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 横浜国立大学 研究者総覧(伊藤傑)

    • URL

      https://er-web.ynu.ac.jp/html/ITO_Suguru/ja.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 有機化学研究室(伊藤傑研究室)

    • URL

      http://www.ito-lab.ynu.ac.jp

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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