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2016 年度 実績報告書

新しい金属錯体システムに基づく高効率フォトン・アップコンバージョンの実現

研究課題

研究課題/領域番号 15F15338
研究機関九州大学

研究代表者

君塚 信夫  九州大学, 工学研究院, 教授 (90186304)

研究分担者 GUPTA RAKESH  九州大学, 工学研究院, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2015-11-09 – 2018-03-31
キーワード金属錯体 / フォトンアップコンバージョン / 光物性
研究実績の概要

本研究は、低強度の励起光で高効率なフォトン・アップコンバージョンを達成することを目的としている。本年度は、赤色光を青色光に変換するための新規な色素設計・合成とその評価を行った。S-T吸収を示す金属錯体を三重項増感剤とすることで、系間交差に伴うエネルギーロスを無くすことができる。この戦略に基づき、新しい三重項増感剤として赤色光領域に吸収を持つOs錯体を合成し、青色に発光するアントラセン誘導体(DPA)と組み合わせたところ、赤色光を青色光に変換することに成功した。通常は系間交差のエネルギーロスのために赤色光で励起してDPAを増感することは困難であるが、S-T吸収型ドナーを利用することによりこの困難を解決できた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度はS-T吸収を示す金属錯体を合成し、赤色を青色に変換する新規なアップコンバージョン系の構築に成功し、これまで困難であった赤色光励起によるDPAからの青色発光を達成した。また、Os錯体ドナーとDPAアクセプターの混合溶液をキャスト乾燥することにより固体サンプルを調整したところ、固体状態においても赤色光を青色光に変換することに成功した。しかし、固体状態でのアップコンバージョン効率は高くなかったため、改善する必要性が明らかとなった。得られた成果を国際学会11th SPSJ International Polymer Conference (IPC2016)で報告した。

今後の研究の推進方策

固体状態でのアップコンバージョン効率の向上のため、アクセプター分子およびその集合構造の設計を行っていく。金属イオンとの配位結合形成や、ポリマーマトリックスへの分散化などを通じ、アクセプターを適切な距離に配置する。その中にドナー分子を均一に分散させることで、固体状態において高効率にアップコンバージョンを発現することを目指す。また、励起三重項は酸素により消光されるため、得られた固体材料の空気中における酸素体制についても評価する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016 その他

すべて 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Photon upconversion under low cxcitation intensity in metal-organic frameworks2016

    • 著者名/発表者名
      Rakesh K Gupta,Prasenjit Mahato,Nobuhiro Yanai and Nobuo Kimizuka
    • 学会等名
      IPC2016
    • 発表場所
      福岡国際センター
    • 年月日
      2016-12-14
    • 国際学会
  • [備考] 君塚研究室

    • URL

      http://www.chem.kyushu-u.ac.jp/~kimizuka/

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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