粘土鉱物表面に吸着した有機色素の光分解反応

• 研究課題/領域番号: 23510116
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 谷 誠治 山口大学, 理工学研究科, 講師 (60197514)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 粘土鉱物 / 同形置換 / 電子構造 / 光分解 / 光異性化反応 / 水和

研究概要

粘土鉱物（合成サポナイト）による有機色素の光退色機構を解明するために，異なる骨格を有するいくつかの有機色素の光照射実験を行った。また，計算化学的手法により，合成サポナイトの電子構造，粘土鉱物表面に吸着した有機色素の動的挙動, 水和した有機色素－粘土複合体の電子構造，および有機色素の光化学を調査した。これらの結果は，高い陽イオン交換能を有する粘土鉱物の二次元表面から光励起したローダミンBやスチルバゾリウム誘導体への電子移動が起こり，その後，分解反応や光異性化反応が生じることを示唆した。本研究において，耐光性に優れた新規な光機能性有機-粘土コンポジット材料を開発する上で有用な指針が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] The Size Control of Nano-Cluster Formed on an Inorganic Nanosheet/Cationic Organic Molecule Hybrid Langmuir-Blodgett Film (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Suzuki, K. Yamamoto, K. Mikata, Y. Nishioka, S. Tani, J. Kawamata
  • 雑誌名: Journal of Nanoscience and Nanotechnology 巻: 14 号: 4 ページ: 2895-2900
  • DOI: 10.1166/jnn.2014.8598
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Size Control of Nano-Cluster Formed on an Inorganic Nanosheet/Cationic Organic Molecule Hybrid Langmuir-Blodgett Film (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasutaka Suzuki, Kota Yamamoto, Kensuke Mikata, Yukihiro Nishioka, Seiji Tani, and Jun Kawamata
  • 雑誌名: J. Nanosci. & Nanotechnol 巻: 14 ページ: 2895-2900
  • 査読あり
• [雑誌論文] Third Order Nonlinear Optical Properties of a J-aggregated Cyanine Dye Intercalated in Saponite (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasutaka Suzuki, Yuta Tenma, Yukihiro Nishioka, Makoto Tominaga, Seiji Tani, and Jun Kawamata
  • 雑誌名: Clay Science 巻: 17 ページ: 41-45
  • NAID: 110009614921
  • 査読あり
• [学会発表] Enhanced fluorescent quantum efficiencies of acetylene derivatives intercalated in clay minerals (2013)
  • 著者名/発表者名: Shuhei Mochida, Yasutaka Suzuki, Seiji Tani, and Jun Kawamata
  • 学会等名: International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)
  • 年月日: 2013-09-29
• [学会発表] スメクタイトとキラルなルテニウム錯体からなるハイブリッド膜の光第二高調波発生円偏光二色性応答 (2013)
  • 著者名/発表者名: 持田修平,杉原寛之,鈴木康孝,谷誠治,川俣純
  • 学会等名: 第57回 粘土科学討論会
  • 発表場所: 高知市文化プラザかるぽーと(高知市)
  • 年月日: 2013-09-04
• [学会発表] スメクタイトと光機能性色素からなるハイブリッド膜の光散乱 (2013)
  • 著者名/発表者名: 富永亮,早田保奈美,鈴木康孝,谷誠治,綱島亮,川俣純
  • 学会等名: 第57回 粘土科学討論会
  • 発表場所: 高知市文化プラザかるぽーと(高知市)
  • 年月日: 2013-09-04
• [学会発表] 粘土鉱物に取り込まれたアセチレン化合物の分子振動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鈴木康孝,持田修平,谷 誠治,川俣 純,吉竹 理,久保 和也,中村貴義
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学(草津市)
  • 年月日: 2013-03-24
• [学会発表] 粘土層間に取り込まれたビフェニル誘導体の有機溶媒による電子的性質のスイッチング (2013)
  • 著者名/発表者名: 富永亮,西岡幸泰,鈴木康 孝,谷誠治,川俣 純
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学(草津市)
  • 年月日: 2013-03-24
• [学会発表] スメクタイトとキラルなルテニウム錯体からなるハイブリッド膜の光第二高調波発生円偏光二色性応答 (2013)
  • 著者名/発表者名: 持田修平、杉原寛之、鈴木康孝、谷誠治、川俣純
  • 学会等名: 第57回 粘土科学討論会
  • 発表場所: 高知市文化プラザかるぽーと（高知市）
• [学会発表] スメクタイトと光機能性色素からなるハイブリッド膜の光散乱 (2013)
  • 著者名/発表者名: 富永亮、早田保奈美、鈴木康孝、谷誠治、綱島亮、川俣純
  • 学会等名: 第57回 粘土科学討論会
  • 発表場所: 高知市文化プラザかるぽーと（高知市）
• [学会発表] 粘土鉱物と光機能性色素からなるハイブリッド膜の屈折率 (2013)
  • 著者名/発表者名: 富永亮、早田保奈美、鈴木康孝、谷誠治、綱島亮、川俣純
  • 学会等名: 日本化学会「低次元系光機能材料研究会」第2回 サマーセミナー
  • 発表場所: 松山道後にぎたつ会館（松山市）
• [学会発表] 粘土鉱物-有機物ハイブリッド膜の光第二高調波発生円偏光二色性測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 持田修平、杉原寛之、鈴木康孝、谷誠治、川俣純
  • 学会等名: 日本化学会「低次元系光機能材料研究会」第2回 サマーセミナー
  • 発表場所: 松山道後にぎたつ会館（松山市）
• [学会発表] スメクタイトと光機能性色素からなるハイブリッド膜の光散乱 (2013)
  • 著者名/発表者名: 早田保奈美、富永亮、鈴木康孝、谷誠治、綱島亮、川俣純
  • 学会等名: 日本化学会「低次元系光機能材料研究会」第2回 サマーセミナー
  • 発表場所: 松山道後にぎたつ会館（松山市）
• [学会発表] Enhanced fluorescent quantum efficiencies of acetylene derivatives intercalated in clay minerals (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Mochida, Y.Suzuki, S.Tani, J.Kawamata
  • 学会等名: International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
• [学会発表] 耐光性に優れた粘土鉱物-有機色素ハイブリッドの設計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 杉原寛之,鈴木康孝,谷誠治,川俣純
  • 学会等名: 第2回 CSJ 化学フェスタ2012
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2012-10-17
• [学会発表] 粘土層間に取り込まれたアセチレン誘導体の蛍光特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 持田修平,西岡幸泰,鈴木康孝,谷誠治,川俣純
  • 学会等名: 第2回 CSJ 化学フェスタ2012
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2012-10-17
• [学会発表] 粘土層間に取り込まれた有機分子に作用する一軸性圧力への層間水の効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 富永亮,西岡幸泰,鈴木康孝,谷誠治,川俣純
  • 学会等名: 第2回 CSJ 化学フェスタ2012
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2012-10-17
• [学会発表] Electronic Structure of Smectite Clay Minerals by Quantum Chemical Calculations with Periodic Boundary Condition (2012)
  • 著者名/発表者名: Seiji Tani, Hiroyuki Sugihara, Makoto Tominaga, Yasutaka Suzuki, Jun Kawamata
  • 学会等名: The 2nd Asian Clay Conference
  • 発表場所: Seoul, South Korea
  • 年月日: 2012-09-07
• [学会発表] Spectro-scopic Properties of a Solvatochromic Dye on a Clay Surface (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Matsuo, Shuhei Mochida, Yukihiro Nishioka, Yasutaka Suzuki, Seiji Tani, Jun Kawamata
  • 学会等名: The 2nd Asian Clay Conference
  • 発表場所: Seoul, South Korea
  • 年月日: 2012-09-07
• [学会発表] High-Pressure Field Applied to a Biphenyl Derivative Intercalated into an Interlayer Space of Clay Minerals (2012)
  • 著者名/発表者名: Makoto Tominaga, Yukihiro Nishioka, Yasutaka Suzuki, Seiji Tani, Jun Kawamata
  • 学会等名: The 2nd Asian Clay Conference
  • 発表場所: Seoul, South Korea
  • 年月日: 2012-09-07
• [学会発表] 粘土層間に取り込まれたカチオン性有機分子に作用する圧力場の制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西岡幸泰,天満悠太,富永亮,谷誠治,鈴木康孝,川俣純
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学(横浜市)
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 粘土層間に取り込まれたカチオン性有機分子に作用する圧力場の制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西岡幸泰、天満悠太、富永 亮、谷 誠治、鈴木康孝、川俣 純
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応大学（神奈川県）
• [学会発表] 粘土層間におけるピエゾクロミック化合物の分光学的性質 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西岡幸泰,松尾英明,天満悠太,谷誠治,鈴木康孝,川俣純
  • 学会等名: 第55回粘土科学討論会
  • 発表場所: 鹿児島大(鹿児島市)
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] 粘土層間におけるピエゾクロミック化合物の分光学的性質 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西岡幸泰、松尾英明、天満悠太、谷 誠治、鈴木康孝、川俣 純
  • 学会等名: 第55回粘土科学討論会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島県）
• [学会発表] 粘土鉱物-有機物ハイブリット固体の二光子吸収特性
  • 著者名/発表者名: 西岡幸泰、杉原寛之、鈴木康孝、谷誠治、川俣純
  • 学会等名: 日本化学会『低次元系光機能材料研究会』第1回サマーセミナー
  • 発表場所: 福岡工業大学（福岡市）
• [学会発表] 粘土表面に存在するソルバトクロミック分子の分光学的性質
  • 著者名/発表者名: 持田修平、松尾英明、西岡幸泰、鈴木康孝、谷誠治、川俣純
  • 学会等名: 日本化学会『低次元系光機能材料研究会』第1回サマーセミナー
  • 発表場所: 福岡工業大学（福岡市）
• [学会発表] 粘土層間に取り込まれたビフェニル誘導体に作用する高圧場の制御
  • 著者名/発表者名: 富永亮、西岡幸泰、鈴木康孝、谷誠治、川俣純
  • 学会等名: 日本化学会『低次元系光機能材料研究会』第1回サマーセミナー
  • 発表場所: 福岡工業大学（福岡市）
• [学会発表] Electronic Structure of Smectite Clay Minerals by Quantum Chemical Calculation with Periodic Boundary Condition
  • 著者名/発表者名: Seiji Tani, Hiroyuki Sugihara, Makoto Tominaga, Yasutaka Suzuki, Jun kawamata
  • 学会等名: The 2nd Asian Clay Conference
  • 発表場所: Ewha Womans Univ. (大韓民国、ソウル）
• [学会発表] Spectroscopic Properties of a Solvatochromic Dye on a Clay Surface
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Matsuo, Shuhei Mochida, Yukihiro Nishioka, Yasutaka Suzuki, Seiji Tani, Jun Kawamata
  • 学会等名: The 2nd Asian Clay Conference
  • 発表場所: Ewha Womans Univ. (大韓民国、ソウル）
• [学会発表] High-Pressure Field Applied to a Biphenyl Derivative Intercalated into an Interlayer Space of Clay Minerals
  • 著者名/発表者名: Makoto Tominaga, Yukihiro Nishioka, Yasutaka Suzuki, Seiji Tani, Jun Kawamata
  • 学会等名: The 2nd Asian Clay Conference
  • 発表場所: Ewha Womans Univ. (大韓民国、ソウル）
• [学会発表] 粘土層間に取り込まれた有機分子に作用する一軸性圧力への層間水の効果
  • 著者名/発表者名: 富永亮、西岡幸泰、鈴木康孝、谷誠治、川俣純
  • 学会等名: 第2回CSJ化学フェスタ2012
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都）
• [学会発表] 粘土層間に取り込まれたアセチレン誘導体の蛍光特性
  • 著者名/発表者名: 持田修平、西岡幸泰、鈴木康孝、谷誠治、川俣純
  • 学会等名: 第2回CSJ化学フェスタ2012
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都）
• [学会発表] 耐光性に優れた粘土鉱物-有機色素ハイブリッドの設計
  • 著者名/発表者名: 杉原寛之、鈴木康孝、谷誠治、川俣純
  • 学会等名: 第2回CSJ化学フェスタ2012
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都）
• [学会発表] 粘土層間に取り込まれたビフェニル誘導体の有機溶媒による電子的性質のスイッチング
  • 著者名/発表者名: 富永亮、西岡幸泰、鈴木康孝、谷誠治、川俣純
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀県草津市）
• [学会発表] 粘土鉱物に取り込まれたアセチレン化合物の分子振動
  • 著者名/発表者名: 鈴木康孝、持田修平、谷誠治、川俣純
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀県草津市）