高輝度発光を示す層状無機/有機ヘテロハイブリッド透明配向薄膜の創製と特性評価

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16750172
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 笹井 亮 名古屋大学, エコトピア科学研究機構, 助手 (60314051)
• キーワード: 層状粘土鉱物 / レーザー色素 / 界面活性剤 / 有機 / 無機ハイブリッド材料 / 高輝度発光固体材料

研究概要

本年度は、層状無機化合物として陽イオン交換性層状粘土鉱物を用い、スピンコーティングによる透明配向薄膜の作製条件の検討と、色素レーザー用色素として知られるRhodamine 6G(R6G)分子の集積化に関する検討を行った。その結果、スピンコーティング法による粘土透明配向薄膜の作製条件を明らかにすることができた。この手法により作成した薄膜へR6G分子を挿入した薄膜に対して、各種構造解析法(XRD、偏光分光法等)を適用することにより、得られた配向薄膜中のR6G分子の配向および会合構造を明らかにした。その結果、挿入R6G分子量を低下させたとしても、高輝度発光を示す材料を得ることは出来なかった。その原因として、R6G分子の易会合性により層間で無発光性の会合体が形成されることが明らかとなった。この無発光性のR6G会合体の粘土層間での形成を阻害するために、粘土層間へR6G分子と同時に光不活性分子である界面活性剤の挿入を試みた。アルキルトリメチルアンモニウム系界面活性剤であるCetyltrimethylammonium bromideとR6G分子を粘土層間に共存させることで、無発光性の会合体の形成を阻害できることを明らかにした。また、同時に偏光分光法から層間でのR6G分子の配向構造を明らかにした。このように界面活性剤によるR6G分子の会合阻害が可能になったことで、固体中にR6G分子を多量に集積するための指針を得ることが出来た。現在は、R6G分子の会合阻害を最も効率よく起こし、より多くのR6G分子を集積可能な界面活性剤の探索のために、アルキル鎖長とR6G分子の層間での会合挙動の解明を目指した研究を遂行中である。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of Layer Charge Density on Orientation and Aggregation of a Cationic Laser Dye Incorporated in the Interlayer Space of Montmorillonite (2004)
  • 著者名/発表者名: KANEKO, Y., IYI, N., BUJDAK, J., SASAI, R., FUJITA
  • 雑誌名: Journal of Colloid and Interface Science 269 ページ: 22-25
• [雑誌論文] Effect of Fluorinated Ammonium Counterions Upon the Reversibility in E-Z Photoisomerization of azobeazene ion pair films (2004)
  • 著者名/発表者名: OHTANI, O., FURUKAWA, T., SASAI, R., HAYASHI, E., SHICHI.T., YUI, T., TAKAGI, K.
  • 雑誌名: Journal of Material Chemistry 14 ページ: 196-200
• [雑誌論文] Luminescence Properties of Rhodamine 6G Intercalated in Surfactant/Clay Hybrid Thin Solid Films (2004)
  • 著者名/発表者名: SASAI, R., IYI, N., FUJITA, T., LOPEZ ARBELOA, F., MARTINEZ MARTINEZ, V., TAKAGI, K., ITOH, H.
  • 雑誌名: Langmuir 201 ページ: 4715-4719
• [雑誌論文] The Effect of Layered Sodium-Magadiite on the Photochromic Reversibility of Diarylethene Immobilized on Its Surfaces (2004)
  • 著者名/発表者名: SHINDACHI, I., HANAKI, H., SASAI, R., SHICHI, T., YUI, T., TAKAGI, K.
  • 雑誌名: Chemistry Letters 33 ページ: 1116-1117
• [雑誌論文] Spectral Properties, Formation of Dye Molecular Aggregates, and Reactions in Rhodamine 6G/Layered Silicate Dispersions (2004)
  • 著者名/発表者名: BUIJDAK, J., IYI, N., SASAI, R.
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry 108 ページ: 4470-4477