| 研究課題/領域番号 |
17F17336
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
楊井 伸浩 九州大学, 工学研究院, 准教授 (90649740)
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| 研究分担者 |
JOARDER BIPLAB 九州大学, 工学研究院, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2017-11-10 – 2020-03-31
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| キーワード | フォトン・アップコンバージョン / 光物性 / 励起三重項 / 多孔性金属錯体 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、発光性の配位子を用いて新規発光性MOFを合成し、そのナノ細孔中に三重項増感剤（ドナー）を凝集させることなく導入することで、これまで困難を極めていた固体中でのドナー凝集という問題を合理的に解決し、非常に弱い励起光強度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である。フォトン・アップコンバージョンとは長波長の光を短波長の光へと変換する現象であり、これまで利用が困難であった低エネルギー光を利用可能にすることで、太陽電池や光触媒などの太陽光利用デバイスの効率を向上させるとして期待されている。
昨年度に引き続き、発光性部位を有する配位子の合成、およびそれらの配位子を用いた新規発光性MOFの合成と評価を行った。単結晶構造解析により新規イオン性MOFの構造を明らかにした。蛍光スペクトルや蛍光寿命、蛍光量子収率などの測定によりMOFの発光特性を評価した。MOFの骨格中にイオン性のドナーを導入することにより、フォトン・アップコンバージョン発光を発現することに成功した。更に、MOFの骨格中にドナー分子を組み込む戦略により、ドナー分子を凝集させることなくMOF中に分散し、近赤外光から可視光へのアップコンバージョンを得ることに成功した。
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| 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
当初の計画通り、発光性の配位子とMOFを合成し、そのMOF中にドナーを分散させることでフォトン・アップコンバージョン発光を得ることに成功した。可視光域におけるフォトン・アップコンバージョンに加え、近赤外光から可視光へのアップコンバージョンを得ることにも成功し、多様な波長域におけるアップコンバージョンを達成した。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに得られたフォトン・アップコンバージョン材料の構造を最適化し、より効率の高いアップコンバージョン材料を得ることを試みる。得られた材料をポリマー中に分散し、フィルム状態においてアップコンバージョンを得ることを目指す。
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