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2014 年度 実績報告書

pH応答スピンクロスオーバー錯体膜の開発と電場によるスピン状態の時空間制御の研究

研究課題

研究課題/領域番号 13J09387
研究機関東京大学

研究代表者

亀渕 萌  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードプロトン応答性 / ナフィオン / スピンクロスオーバー / 発光特性 / イリジウム錯体
研究実績の概要

本研究はpH依存機能性錯体を陽イオン交換膜:ナフィオン内部のナノ空間反応場に固定化し、得られた透明膜の機能性制御を目的としている。本年度は前年度に行ったpH依存スピンクロスオーバー錯体膜のスピン状態制御に関する研究を発展させ、プロトン応答性透明発光膜の開発を行った。pHに応答して発光強度が変化するイリジウム(III)錯体[Ir(Hbip)(Mebib)]、およびpHにより発光波長が変化するイリジウム(III)錯体[Ir(bdp)3]を陽イオン交換によりナフィオンへ導入した。緩衝液を用いたpH調整により、[Ir(Hbip)(Mebib)]@Nafionでは発光強度を制御した透明発光体を作り分けることに成功した。また、25℃、湿度90%におけるプロトン伝導度はpH2-10で10-4~10-7 [S/cm]のオーダーであり、昨年度開発した[(bpy)2Ru(H2bpib)Ru(bpy)2]@Nafionの伝導度(10-9~10-10 S/cm)を大幅に上回ることができた。一方、[Ir(bdp)3]@Nafionでは発光波長のpH依存性がほとんど見られず、溶液で観測されるような発光色の制御には至らなかった。ただし、発光量子収率と寿命に関しては、膜状態では溶液状態よりも約4倍高い結果となり、これは周辺環境がrigidとなったことによる影響と考えられ、膜化する大きなメリットを見出すことができた。透明発光体は、発光体自身による吸収や光散乱の影響が少なく、省エネ等の観点から盛んに研究開発が行われている研究分野である。ナフィオンを用いた透明発光体は、きわめて簡便に任意の大きさの膜を作製できるのみならず、電圧をかけてプロトンを流すことにより発光特性を制御できることが大いに期待できる。今後、電圧によって発光特性を制御可能な透明膜の開発の更なる推進が望まれる。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Fastener Effect on Uniaxial Chemical Pressure for One-Dimensional Spin-Crossover System, [FeII(NH2-trz)3](CnH2n+1SO3)2・xH2O: Magnetostructural Correlation and Ligand Field Analysis2015

    • 著者名/発表者名
      H. Kamebuchi, A. Nakamoto, T. Yokoyama, N. Kojima
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 88 ページ: 419-430

    • DOI

      http://doi.org/10.1246/bcsj.20140361

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 陽イオン交換膜Nafionに担持されたシクロメタレート型イリジウム(III)錯体のpHに依存した発光特性2015

    • 著者名/発表者名
      藤村有生; ○亀渕萌; 岡澤厚; 小島憲道
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      千葉(日本大学船橋キャンパス)
    • 年月日
      2015-03-27
  • [学会発表] pH応答透明膜の開発とプロトン伝導による物性制御2014

    • 著者名/発表者名
      ○亀渕萌; 城健智; 玉樹怜; 藤村有生; 岡澤厚; 小島憲道
    • 学会等名
      第4回 CSJ化学フェスタ 2014
    • 発表場所
      東京(タワーホール船堀)
    • 年月日
      2014-10-14
  • [学会発表] pH応答イリジウム(III)錯体膜の開発2014

    • 著者名/発表者名
      ○亀渕萌; 岡澤厚; 小島憲道
    • 学会等名
      第64回錯体化学討論会
    • 発表場所
      東京(中央大学後楽園キャンパス)
    • 年月日
      2014-09-18
  • [学会発表] Electrical Control of the Spin State in Proton Responsive Spin-Crossover Complex Films and Its Fe-K Edge XAFS Study2014

    • 著者名/発表者名
      ○H. Kamebuchi; T. Jo; A. Okazawa; Y. Wakisaka; T. Mizokawa; N. Kojima
    • 学会等名
      41st International Conference on Coordination Chemistry (ICCC41)
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-25
  • [学会発表] Magnetic Switching by Photo-Irradiation in the Spin-Crossover Iron(III) Complex with Photoisomerizable Counteranion2014

    • 著者名/発表者名
      ○H. Kamebuchi; A. Sugahara; A. Okazawa; N. Kojima
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Molecule-Based Magnets (ICMM 2014)
    • 発表場所
      Saint Petersburg, Russia
    • 年月日
      2014-07-05 – 2014-07-09
  • [備考] 小島研究室ホームページ

    • URL

      http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/kojimalab/index.html

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公開日: 2016-06-01  

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