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混晶形成を用いた混合型配位高分子合成による光捕集系の開発

公募研究

研究領域人工光合成による太陽光エネルギーの物質変換:実用化に向けての異分野融合
研究課題/領域番号 15H00868
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関富山大学

研究代表者

柘植 清志  富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 教授 (60280583)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードエネルギー集約 / アンテナ効果 / 発光性配位高分子 / 銅 / 銀 / d10 / 混晶 / 発光性 / 配位高分子 / 混合化
研究実績の概要

本研究では、銅や銀の発光性配位高分子が同型構造を取ることを利用して混晶化を行い、混合型の発光性配位高分子を合成し、ユニット間でのエネルギー移動を利用して利用してアンテナ効果を持つ発光性錯体を合成し、光エネルギーの利用を行う。本年度はこれまで合成した混合配位子系の錯体の物性について、発光スペクトル、発光寿命、量子収率について詳細な検討を行った。その結果、アミノピラジン―ピラジン混合型錯体では、速やかなエネルギー移動は進行するもののアンテナ効果は見られないが、ビスピリジルエタン―ビスピリジルエチレン混合型錯体、ビピペリジン―ビピリジン混合型錯体ではアンテナ効果がみられることが明らかになった。これまでに合成した混合ハロゲノ系配位高分子、混合金属系配位高分子の結果も合わせて検討を行い、親化合物の発光励起状態が類似している場合は相互の速やかなエネルギー移動が発現し、親化合物の発光励起状態が電荷移動励起遷移と配位子内遷移由来など異なる種類の場合にアンテナ効果が発現する可能性が高いことを明らかにした。
また、配位高分子鎖末端の修飾についても引き続き検討を行い面指数を詳しく検討した結果、ビピリジンを架橋配位子とした錯体では、(01-1)面、(100)面が主に修飾されることがわかった。これらの面は高分子鎖の末端が現れている面であり、{Ag2I2(PPh3)2(bpy)}n鎖末端に{Cu2I2(PPh3)2(bpy)}が成長していることが示唆された。さらに、他の同形の化合物の単結晶の表面修飾も行い、ビピペリジンを配位子とする錯体の表面にも修飾が可能であり、二種類の化合物を順に修飾できる可能性も示した。これらの表面修飾結晶の発光性も検討し、エネルギー移動が進行している可能性があることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Luminescent copper(I) complexes with halogenido-bridged dimeric cores2016

    • 著者名/発表者名
      Kiyoshi Tsuge, Yuko Chishina, Hanako Hashiguchi, Yoichi Sasaki, Masako Kato, Shoji Ishizaka, Noboru Kitamura
    • 雑誌名

      Coordination Chemistry Reivews

      巻: 306 ページ: 635-651

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Directional Energy Transfer in Mixed-Metallic Copper(I)–Silver(I) Coordination Polymers with Strong Luminescence2015

    • 著者名/発表者名
      Seiko Shibata, Kiyoshi Tsuge, Yoichi Sasaki, Shoji Ishizaka, Noboru Kitamura
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 54 号: 20 ページ: 9733-9739

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.5b01224

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Energy Migration and Antenna Effect in Mixed-ligand Copper(I) Halogenido Coordination Polymers2017

    • 著者名/発表者名
      K. Tsuge, S. Shibata, M. Dosen, S. Yamashita, S. Sugimoto, H. Ohtsu, Y. Sasaki, N. Kitamura, M. Kato
    • 学会等名
      2017 International Conference on Artificial Photosynthesis
    • 発表場所
      立命館大学朱雀キャンパス(京都)
    • 年月日
      2017-03-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 配位子混合型銀(I)発光性配位高分子[Ag2I2(PPh3)2(L)x(L')(1-x)の合成と[Ag2I2(PPh3)2(L)]発光性結晶の表面修飾(L, L': 4,4'-ビピリジン, 4,4'-ビピペリジン)2016

    • 著者名/発表者名
      杉本賢志,安原慎平,河西祐太,大津英揮,野崎浩一,柘植清志
    • 学会等名
      第28回配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都)
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and Luminescent Properties of Halobenzenthiolato Copper(I) Complexes with Pyridine and Phosphine Derivative Ligands2016

    • 著者名/発表者名
      Sato, M., Suzuki, T., Ohtsu, H., and Tsuge, K.
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学 京都
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of luminescent thiolato copper(I) complexes with bis-pyridyl ligands2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuge, K., Suzuki, T., Sato, M., Ohtsu, H., and Nozaki, K.
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of PACIFIC BASIN SOCIETIES 2015
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 同形混晶化を利用した二種類のNヘテロ環架橋配位子を含むヨード銅(I)配位高分子の合成と発光性2015

    • 著者名/発表者名
      杉本賢志,安原慎平,山下翔馬,大津英揮,野崎浩一,柘植清志
    • 学会等名
      第27回 配位化合物の光化学討論会
    • 発表場所
      佐渡 新潟
    • 年月日
      2015-08-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] LUMINESCENT COPPER(I) COMPLEXES WITH THIOLATO-BRIDGED2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuge, K., Suzuki, T., Sato, M., and Ohtsu, H.
    • 学会等名
      21st International Symposium on the Photophysics and Photochemistry of Coordination Compounds
    • 発表場所
      Krakow, Poland
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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