| 研究課題/領域番号 |
20K15131
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分28030:ナノ材料科学関連
|
|---|
| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
|---|
研究代表者 |
磯 由樹 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (00769705)
|
|---|
| 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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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 | 蛍光体 / ナノ結晶 / ハロゲン化セシウム鉛ペロブスカイト / 光劣化 / 自己回復 / 表面リガンド / 有機‐無機複合材料 / ナノコンポジット / 量子ドット / ペロブスカイト / 光活性化 / ハロゲン / ペロブスカイトナノ結晶 / 蛍光 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
無機蛍光ナノ材料の蛍光特性は表面状態の変化に敏感であり、励起光照射で引き起こされる光劣化が問題となっている。研究代表者らは、光劣化したCsPbBr3ペロブスカイトナノ結晶（NC）蛍光体が自然に自己回復する現象を発見し報告した。一方、ハロゲンのBrをClやIに置換固溶したNCでもこの自己回復現象が起きる可能性があると考えられるが、現状ではまだ基礎的な研究が不十分である。本研究ではCsPbX3 (X=Cl, Br, I) NCを合成し、ハロゲン組成による光劣化および自己回復能力の変化について探究し、さらには自己回復能力の向上を目指す。
|
| 研究成果の概要 |
合成したCsPbBr3 ナノ結晶(NCs)の臭化物イオンに対して塩化物・ヨウ化物イオンを一部置換固溶し、ハロゲン組成の異なるNCsの励起光照射中とその後の暗所保管中の蛍光特性の変化を評価した。励起光の照射でいずれも黒色化し、その後の暗所保管中に元の試料色に戻った。しかし、蛍光特性の変化の挙動にはハロゲン組成ごとに違いがあった。ハロゲン組成が結晶表面と表面リガンドとの相互作用や結晶の安定性に影響したと考えられる。また、表面リガンドの種類による影響を調べるため、CsPbBr3 NCsにパーフルオロデカン酸を修飾した。この修飾で励起光による一時的な光活性化現象が起きたが、自己回復が起きにくくなった。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、先行研究においてCsPbBr3 NCsで見られた光劣化後の自己回復が、他のハロゲン組成でも起きることを明らかにした。自己回復が起きる蛍光色の多様化により応用範囲の拡大が期待できる。また、表面リガンドの種類が自己回復現象に影響することが明らかにされた。先行研究ではCsPbBr3 NCsの蛍光特性が完全に自己回復するには数か月を要し非常にゆっくりと進行したが、回復の程度や速度は改善する余地があると言える。また、励起光照射中に光活性化現象による蛍光強度の増大も起きることが示された。今後は自己回復能力の改善や発光効率の改善などを目的とした適切な表面リガンドの選定を行うことが必要である。
|
