• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

電気化学反応を利用した希土類化合物の動的励起状態制御

研究課題

研究課題/領域番号 20K05641
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35030:有機機能材料関連
研究機関千葉大学

研究代表者

中村 一希  千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (00554320)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード発光性希土類錯体 / エレクトロクロミズム / エレクトロフルオロクロミズム / 電気化学発光 / 励起エネルギー移動 / 希土類発光体 / 発光性希土類化合物
研究開始時の研究の概要

本研究は,希土類錯体や希土類無機ナノ結晶などの発光性希土類化合物の励起状態の生成を電気化学的に行うことを目的とする。具体的には,電気化学反応活性な物質と希土類化合物を種々複合化させ,電気化学反応によって誘起される物質間の電子移動,励起エネルギー移動,ダウンコンバージョン,アップコンバージョンなどの光物理過程を用いることで,これまで困難であった希土類イオン励起状態の可逆的形成を実現する。

研究成果の概要

希土類発光体は優れた発光性を有するものの,有機分子や遷移金属錯体のような外部刺激によるダイナミックな発光制御は困難であった。本研究では,電気化学反応活性な物質と希土類化合物を種々複合化させ,電気化学反応によって誘起される物質間の電子移動,励起エネルギー移動などの光物理過程を用いることで,これまで困難であった希土類イオン励起状態の可逆的な形成や制御を目指した。その結果,赤色発光を示すEu錯体の発光強度や発光波長の電気化学的な制御を可能とするエレクトロフルオロクロミックデバイスや,Eu錯体からの交流電気化学発光の発現など,励起状態の制御を電気化学的に行えることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって,希土類錯体の発光性を制御する電気化学デバイスを見出した。具体的には,赤色発光を示すEu錯体の発光強度や発光波長の電気化学的制御や,Eu錯体からの交流電気化学発光を可能とする電気化学デバイスを創製した。本研究で得られた知見により,希土類化合物の励起状態の生成および発光性を電気化学的刺激で動的に制御可能となり,光機能材料として重要な希土類発光体設計や刺激応答性材料化学に寄与するものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (41件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Thermally stable and strongly emitted CPL in Eu(<scp>d</scp>-facam)<sub>3</sub> hybrid solids with an alkylammonium salt2023

    • 著者名/発表者名
      Li Ziying、Nakamura Kazuki、Kobayashi Norihisa
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 11 号: 1 ページ: 118-126

    • DOI

      10.1039/d2tc04670a

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Device Lifetime Improvement and Efficiency of Upconverted Blue Electrochemiluminescence From 9,10-Diphenylanthracene With DNA/Ru(bpy)<sub>3</sub><sup>2+</sup> Hybrid Film2022

    • 著者名/発表者名
      Ryuki Ozawa, Kazuki Nakamura, Takashi Tachikawa, Norihisa Kobayashi
    • 雑誌名

      日本画像学会誌

      巻: 61 号: 6 ページ: 562-569

    • DOI

      10.11370/isj.61.562

    • ISSN
      1344-4425, 1880-4675
    • 年月日
      2022-12-10
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Alcoholic Solvent Effect on the Anion-Dependent Luminescence of Eu(III) Complex in the Presence of Tetramethylammonium Cation2022

    • 著者名/発表者名
      Ziying LI, Kazuki NAKAMURA, Norihisa KOBAYASHI
    • 雑誌名

      日本画像学会誌

      巻: 61 号: 3 ページ: 194-199

    • DOI

      10.11370/isj.61.194

    • ISSN
      1344-4425, 1880-4675
    • 年月日
      2022-06-10
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magenta-Blue Electrofluorochromic Device Incorporating Eu(III) Complex, Anthracene Derivative, and Viologen Molecule2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Kazuki、Yanagawa Namiko、Kobayashi Norihisa
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 15 号: 15 ページ: 5202-5202

    • DOI

      10.3390/ma15155202

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electrochemical photoluminescence modulation of functional materials and their electrochemical devices2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Nakamura, Kenji Kanazawa and Norihisa Kobayashi
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobio. C: Photochem. Rev.

      巻: 50 ページ: 100486-100486

    • DOI

      10.1016/j.jphotochemrev.2022.100486

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical control of luminescence color using luminescent leuco dye derivatives2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Nakamura, Namiko Yanagawa and Norihisa Kobayashi
    • 雑誌名

      J. Soc. Inf. Display,

      巻: 30 号: 1 ページ: 15-23

    • DOI

      10.1002/jsid.1077

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anion-Dependent Outstanding Luminescence Enhancement of Eu(D-facam)3 Upon Coexistence with the Tetramethyl ammonium Cation2021

    • 著者名/発表者名
      Ziying Li, Haruki Minami, Kazuki Nakamura and Norihisa Kobayashi
    • 雑誌名

      ChemPhysChem

      巻: 22 号: 24 ページ: 2511-2516

    • DOI

      10.1002/cphc.202100609

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Upconverted blue electrochemiluminescence of 9,10-diphenylanthracene with ultrafast response on photo-electro functional DNA/Ru(bpy)32+ hybrid electrode2021

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Ryuki、Minami Haruki、Nakamura Kazuki、Kobayashi Norihisa
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 9 号: 7 ページ: 2252-2257

    • DOI

      10.1039/d0tc05651k

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNAとRu(II)錯体の組織化による特異的光学特性発現およびその電気化学素子応用2020

    • 著者名/発表者名
      南 晴貴、高橋 亮太、中村 一希、小林 範久
    • 雑誌名

      日本画像学会誌

      巻: 59 号: 3 ページ: 330-340

    • DOI

      10.11370/isj.59.330

    • NAID

      130007853397

    • ISSN
      1344-4425, 1880-4675
    • 年月日
      2020-06-10
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiroptical property enhancement of chiral Eu(III) complex upon association with DNA-CTMA2020

    • 著者名/発表者名
      Minami Haruki、Itamoto Natsumi、Watanabe Wataru、Li Ziying、Nakamura Kazuki、Kobayashi Norihisa
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/s41598-020-75808-w

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Alkyl ammonium ion-induced drastic emission enhancement of Eu(D-facam)3 in 1-butanol2020

    • 著者名/発表者名
      Minami Haruki、Miyazato Mayu、Li Ziying、Nakamura Kazuki、Kobayashi Norihisa
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 88 ページ: 13532-13535

    • DOI

      10.1039/d0cc04856a

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 電気化学的酸化還元反応を用いたβ-ジケトン型ユウロピウム錯体の発光色制御2023

    • 著者名/発表者名
      藪田 龍人, 中村 一希, 小林 範久
    • 学会等名
      電気化学会第90回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] フルオレセイン色素の酸化還元反応によるエレクトロフルオロクロミズム2023

    • 著者名/発表者名
      山口 桃奈, 小林範久, 中村一希
    • 学会等名
      電気化学会第90回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 疎水化DNA/キラルEu(III)錯体複合体へのアルキル アンモニウム塩添加による発光特性向上2023

    • 著者名/発表者名
      多賀谷 一毅, 人見 奈々, 李 子塋, 中村 一希, 小林 範久
    • 学会等名
      日本化学会第103回春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 光・電気化学機能分子によるエレクトロフルオロクロミックデバイス2023

    • 著者名/発表者名
      中村一希
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会 特別特別企画
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アルキルアンモニウム塩との複合化によるユーロピウム錯体の赤色円偏光発光の飛躍的増強2023

    • 著者名/発表者名
      中村一希
    • 学会等名
      新技術発表会(千葉大学)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] AC-driven Electrochemiluminescence from Eu(III) Complex and its Mechanism2022

    • 著者名/発表者名
      Taegue Nam, Kazuki Nakamura, Norihisa Kobayashi
    • 学会等名
      第129回日本画像学会研究討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Ru(bpy)32+を担持したDNA組織化膜を用いたアセン化合物の電気化学アップコンバージョン発光2022

    • 著者名/発表者名
      小澤 竜輝, 中村 一希, 立川 貴士, 小林 範久
    • 学会等名
      第129回日本画像学会研究討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アルキルアンモニウムを含む疎水化 DNA へ複合化したキラル Eu(III)錯体の構造とキラル光物性2022

    • 著者名/発表者名
      金子 廉, 小林 範久, 中村 一希
    • 学会等名
      第71回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Annihilation-type Electrochemiluminescence in Eu(III) β-diketonate complex by applying AC voltage2022

    • 著者名/発表者名
      Taegue Nam, Kazuki Nakamura, Norihisa Kobayashi
    • 学会等名
      2022年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Chiroptical Enhancement of Eu(III) Complex by Hybridization with Tetramethylammonium Acetate2022

    • 著者名/発表者名
      Ziying Li, Kazuki Nakamura, Norihisa Kobayashi
    • 学会等名
      2022年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Spectroscopic Analysis for Mechanism of Electrochemically Triggered Upconverted Luminescence in DNA/Ru(bpy)32+ Hybrid Film and Their Device Application2022

    • 著者名/発表者名
      Ryuki Ozawa, Kazuki Nakamura, Takashi Tachikawa, Norihisa Kobayashi
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ポリエーテル溶媒中でのユーロピウムイオンの酸化還元挙動と発光特性2022

    • 著者名/発表者名
      薮田 龍人,南 泰圭,大木 洋史,吉田 歩未,中村 一希,小林 範久
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Electrofluorochromism based on inter-molecular excited energy transfer between photo-functional molecules2021

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamura, N. Yanagawa, N. Kobayashi
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 疎水化DNA/キラルEu(III)錯体複合体へのアルキルアンモニウム添加が発光特性に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      金子廉,南晴貴,中村一希,小林範久
    • 学会等名
      第70回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] DNA中のRu(bpy)32+の酸化還元反応をトリガーとしたアセン化合物のアップコンバージョン発光2021

    • 著者名/発表者名
      小澤 竜輝,中村 一希, 小林 範久
    • 学会等名
      第32回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アンモニウム塩添加が疎水化DNA/キラルEu(III)錯体複合体中でのエネルギ ー移動効率に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      金子廉,中村一希,小林範久
    • 学会等名
      第32回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Dramatic anion dependence of luminescence properties of chiral Eu(III) complex in the presence of tetraalkylammonium cation2021

    • 著者名/発表者名
      LI Ziying,中村 一希,小林 範久
    • 学会等名
      第32回配位化合物の光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] アルキルアンモニウム添加による疎水化DNA/キラルEu(III)錯体複合体の赤色発光増強と光学キラリティ変化2021

    • 著者名/発表者名
      金子廉,中村一希,小林範久
    • 学会等名
      第70回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ロイコ色素/顕色剤のサーモクロミズムによるシリ カナノ粒子コロイドアモルファス構造色の非干渉性散乱制御2021

    • 著者名/発表者名
      小林 遼平, 小林 範久, 中村 一希
    • 学会等名
      2021年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 構造色を示すポリスチレンコロイド結晶への蛍光色素の複合化とその光物理特性2021

    • 著者名/発表者名
      吉田 歩未,小林 範久,中村 一希
    • 学会等名
      2021年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 静電吸着法を用いて作製した金ナノ粒子修飾電極におけるルテニウム錯体の電気化学発光2021

    • 著者名/発表者名
      古川 慶太,中村 一希,小林 範久
    • 学会等名
      第11回 CSJ化学フェスタ2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ロイコ色素のサーモクロミズムによるシリカナノ粒子構造色 の非干渉性散乱制御2021

    • 著者名/発表者名
      小林遼平,中村一希,小林範久
    • 学会等名
      第127回日本画像学会研究討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 構造色を示すポリスチレンコロイド結晶と 蛍光色素の複合化による新規光機能材料2021

    • 著者名/発表者名
      吉田歩未,中村一希,小林範久
    • 学会等名
      第127回日本画像学会研究討論会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultrafast Blue Electrochemiluminescence Based on Photon-Upconversion Using DNA/Ru(II) Complex Film2021

    • 著者名/発表者名
      Ryuki Ozawa,Kazuki Nakamura,Norihisa Kobayashi
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Imaging 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photophysical Properties of Luminescent Leuco Dye Introduced into Mesoporous Silica2021

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Yoshida,Ryohei Kobayashi,Yuki Yonetoku,Kazuki Nakamura,Norihisa Kobayashi
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Imaging 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フルオレセインの電気化学的酸化還元による発光色制御2021

    • 著者名/発表者名
      山口桃奈,吉田歩未,大木洋史,小林範久,中村一希
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 光電機能DNA/Ru(bpy)32+修飾電極を用いた超高速応答電気化学発光素子の電解液組成による素子特性向上2021

    • 著者名/発表者名
      仲谷洋輝,小澤竜輝,中村一希,小林範久
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] DNAとらせん配位子を有する水溶性Eu(III)錯体の複合化およびその光物理特性2021

    • 著者名/発表者名
      人見奈々,李子塋,金子廉,大曲仁美,中村一希,長谷川美貴,小林範久
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機エレクトロクロミック分子によるポリスチレンナノ粒子修飾電極上の構造色制御2021

    • 著者名/発表者名
      大木洋史,小林直人,中村一希,小林範久
    • 学会等名
      電気化学会 第89回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 発行性ロイコ色素の熱刺激による可逆的な構造変化を用いた着色・発光制御2021

    • 著者名/発表者名
      川畑琢郎,小林遼平,小林範久,中村一希
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 光機能性物質間のエネルギー移動制御に基づくエレクトロフルオロクロミズム2021

    • 著者名/発表者名
      中村一希, 柳川菜美子, 小林範久,
    • 学会等名
      電気化学会第88回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Interaction Between Eu(Ⅲ) Complex and Alkylammonium Salt Leading to the Effective Emission Enhancement2021

    • 著者名/発表者名
      李子瑩, 南晴貴, 中村一希, 小林範久
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 構造色を示すナノ粒子修飾電極上のエレクトロクロミック反応2021

    • 著者名/発表者名
      大木 洋史、 小林直人、小林範久、中村一希
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] アルキルアンモニウム塩の添加によるキラルEu(III)錯体の特異的発光性向上2020

    • 著者名/発表者名
      南晴貴 中村一希 小林範久
    • 学会等名
      複合系の光機能研究会 オンラインライジングスター研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Dramatic enhancements of both emission intensity and circular polarization of europium(III) complex in alcohol solution in the presence of alkylammonium ions2020

    • 著者名/発表者名
      南晴貴 宮里麻佑 中村一希 小林範久
    • 学会等名
      2020年web光化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] アルキルアンモニウム塩とキラル Eu(III)錯体の相互作用による赤色発光増強およびその光学キラリティー2020

    • 著者名/発表者名
      南晴貴 宮里麻佑 中村一希 小林範久
    • 学会等名
      第36回希土類討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Responsibility of coloration and luminescent properties of leuco dye introduced into mesoporous silica by external stimuli-response2020

    • 著者名/発表者名
      米徳勇輝, 小林範久, 中村一希,
    • 学会等名
      2020年web光化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Luminescence Color Control Based on Electrochromic Reaction Using Luminescent Leuco Dye Derivatives2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Nakamura, Namiko Yanagawa, Norihisa Kobayashi
    • 学会等名
      The 27th International Display Workshops (IDW'20)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Investigation of luminescence performance of Eu(D-facam)3 in the presence of tetramethyl ammonium salt2020

    • 著者名/発表者名
      Ziying Li, Haruki Minami, Mayu Miyazato, Kazuki Nakamura, Norihisa Kobayashi
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Imaging 2020(ICAI 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrochemically-triggered upconverted luminescence through triplet-triplet energy transfer and subsequent triplet-triplet annihilation upconversion reaction2020

    • 著者名/発表者名
      Haruki Minami Ryuki Ozawa Kazuki Nakamura Norihisa Kobayashi
    • 学会等名
      Cooperative phenomena in framework materials: Faraday Discussion
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Control of excited energy transfer between luminescent Eu(III) complex and viologen derivative in layered nanostructure2020

    • 著者名/発表者名
      小林直人、小林範久、中村一希
    • 学会等名
      2020年web光化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [産業財産権] 発光材料およびその用途2022

    • 発明者名
      小林範久,Li Ziying, 中村一希
    • 権利者名
      小林範久,Li Ziying, 中村一希
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi