| 研究課題/領域番号 |
21K05094
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34010:無機・錯体化学関連
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| 研究機関 | 関西学院大学 (2022-2023)
北海道大学 (2021) |
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研究代表者 |
吉田 将己 関西学院大学, 生命環境学部, 講師 (20712293)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 錯体化学 / 発光材料 / 刺激応答性材料 / ナノ粒子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、次世代の省エネルギー型光デバイスへの応用を見据え、発光性有機金属錯体と無機ナノ材料との複合化に基づく超高効率発光材料の設計指針を確立することを目標とする。具体的には、結晶状態では明るく光るものの溶液中では発光が低下する白金(II)錯体を層状ナノ粒子と複合化させることで溶液中でも高い発光性を保持させ、幅広い応用性を兼ね備えた材料群へと昇華させる。これにより、安価かつ非常に簡便な方法で既存のあらゆる白金(II)錯体を強発光化する方法論を確立し、高効率発光材料開発に変革を起こしたい。
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| 研究実績の概要 |
本課題では、次世代の省エネルギー型光デバイスやセンサー材料等への応用を見据え、発光性有機金属錯体と無機ナノ材料との複合化に基づく光機能材料の開発を目標としている。具体的には、固体状態では優れた発光性を示すものの溶液中で発光性が低下する白金(II)錯体を層状複水酸化物（LDH）ナノ粒子と複合化することで強発光性や新奇な光機能性を開拓するというものである。
前年度までに、当初の大目標の一つであった「LDHナノ粒子への担持による白金(II)錯体の発光増強」を達成するのみならず、水蒸気によってその発光色が変化することを見出し、そのメカニズムを解析していた。そこで最終年度は、さらなるメカニズムの詳細解明および他の錯体への応用も検討した。
まず前年度に引き続き、温度可変発光スペクトルおよび時間分解発光スペクトルの測定および解析を行うことで、LDHナノ粒子上で白金(II)錯体がおかれた環境の詳細解明のみならず各温度におけるエネルギー移動効率などの励起状態ダイナミクスを解明することにも成功した。また、水蒸気に加えて種々の有機溶媒蒸気に対する応答性も検討した結果、LDH表面の親水性が水蒸気の吸着を、ひいてはLDHナノ粒子上における白金(II)錯体の動的挙動を支配していることを見出した。
以上のように、前年度までの成果と合わせてLDHナノ粒子上への白金(II)錯体の担持およびその蒸気応答メカニズムの詳細解明に成功した。これらの結果をまとめた論文はChemistry - A European Journal誌に高い評価を得て掲載され、表紙（Front Cover）および注目論文（Hot Paper）に選定された。加えて、今後を見据えた新たな検討として、本研究で用いたものとは異なる種々の白金(II)錯体をLDH上に担持することにも成功しており、更なる発展にも期待ができる研究成果となった。
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