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ナノ細孔空間を用いた励起状態プロトン移動ダイナミクスの解明と制御

研究課題

研究課題/領域番号 19F19034
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
審査区分 小区分32010:基礎物理化学関連
研究機関九州大学

研究代表者

恩田 健  九州大学, 理学研究院, 教授 (60272712)

研究分担者 KONINTI RAJ KUMAR  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2019-10-11 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2021年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2019年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワードencapsulation / microporous crystal / MCM-41 / benzophenone / OLED / TADF / 光化学 / 多孔性シリカ / ゼオライト / ベンゾフェノン / 時間分解発光分光 / フェノチアジントリアジン / マイクロポーラスクリスタル / 時間分解赤外
研究開始時の研究の概要

本研究では、ナノ空間に置かれた分子の励起状態特性の理解とその制御を目的とする。そのために研究代表者の培ってきた時間分解赤外分光法(TRIR)の測定および解析の技術と分担者の持つ狭小空間作製技術を融合する。それにより、狭小空間に閉じ込められた様々な分子における励起状態プロトン移動や励起状態構造、発光ダイナミクスの詳細に理解する。その結果を元に分子と環境との相互作用の役割を明らかにし、適切な制御法を見いだす。

研究実績の概要

Controlling excited-state characters of molecules is of great importance for developing novel photofunctional materials. Encapsulation of a molecule is one of the promising methods by coupling with rapid development of novel porous materials such as metal organic frameworks. Nevertheless, there is little information on excited characters in a small cavity due to experimental and theoretical difficulties. We developed the handling methods of molecules in a various nano- and micro-cavities and combined with our ultrafast spectroscopic techniques. As a result, we found that the emissive character of a prototypical emissive molecule, benzophenone, is dramatically changed when it is encapsuled in a nanocavity of mesoporous material, MCM-41. Aiming at applications of this novel phenomenon to luminescent devices, we also investigated encapsulation effects on emissive materials for organic light emitting diode (OLED), and found that the encapsulation highly improves their thermally activated fluorescence (TADF) activities. Recently, TADF activities have attracted much attention for applications not only to the emissive materials for OLED but also to the harvesting of long-lived triplet-states in various photofunctional materials. Thus, this new finding would be contributed to developments of novel highly efficient photofunctional devices. Moreover, we discovered that light irradiation accelerates encapsulation process for a certain type of emissive materials. This finding would open a new world such as light control of encapsulation and decapsulation of photofunctional molecules.

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Achieving Thermally Activated Delayed Fluorescence from Benzophenone by Host-Guest Complexation2021

    • 著者名/発表者名
      R. K. Koninti, K. Miyata, M. Saigo, K. Onda
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 125 号: 31 ページ: 17392-17399

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.1c04283

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Luminescent photochromism of electron donor-acceptor chromophore in mesoporous silica nanochannels2021

    • 著者名/発表者名
      Raj Kumar Koninti, Tetsu Tamura, Kiyoshi Miyata, Masaki Saigo, Youchi Tsuchiya, Chihaya Adachi, Ken Onda
    • 学会等名
      Annual Meeting on Photochemistry 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ドナー・アクセプター型分子の多孔性シリカへの光誘起吸着と光物性変化2021

    • 著者名/発表者名
      田村徹、Raj Kumar Koninti、宮田潔志、土屋陽一、安達千波矢、恩田健
    • 学会等名
      日本化学会 第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Ultrafast Luminescence Dynamics of Highly Stable Copper Nanoclusters Synthesized inside the Aqueous Nanopool of Reverse Micelles2020

    • 著者名/発表者名
      Raj Kumar Koninti
    • 学会等名
      New Trends in Photophysics and Photochemistry and their Applications -International Symposium between ETH Zurich and Kyushu University-
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-10-15   更新日: 2024-03-26  

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