| 研究課題/領域番号 |
17K04999
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| 研究機関 | 地方独立行政法人大阪産業技術研究所 |
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研究代表者 |
渡瀬 星児 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 総括研究員 (60416336)
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| 研究分担者 |
中村 優志 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究員 (70783322)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | ハイブリッド発光材料 / ポリシルセスキオキサン / 発光性金属錯体 / 混合配位子錯体 / 配位子設計 / 分子間相互作用 / エネルギー移動 / 増感発光 |
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| 研究実績の概要 |
本申請課題では、無機元素由来の優れた特性を活用した機能材料設計指針を明らかにすることを目的として、金属錯体の優れた特性を損なうことなく高分子材料にハイブリッド化するための配位子設計指針の探索を行った。その結果、ｆ軌道錯体ならびにｄ軌道錯体をハイブリッド化した固体発光材料の創出にあたり、金属錯体の配位子ならびに配位子に導入する有機基の選択により高分子材料との分子間相互作用の形成を誘導した、超分子型のハイブリッド化が有効な手段であることが分かった。また、ハイブリッド化を介したエネルギー移動増感発光系の構築を可能にする有機基の選択が、発光を増強する重要な指針になることがわかった。
ｆ軌道錯体の代表例として検討したユーロピウム錯体では、配位子の有機基と高分子材料の有機基の組み合わせによって、高分子－錯体間でのエネルギー移動効率が著しく変化することを見出し、有機基の組み合わせについての重要な指針を得た。ｄ軌道錯体の代表例として検討した金単核錯体ならびに銅複核錯体の発光は、結晶状態では比較的高い発光量子効率を示すものでも溶液状態では発光しないため「凝集誘起型発光」であると考えられていた。しかしながら、高分子マトリックスに均一分散した非結晶状態であるハイブリッド膜では発光することが分かった。そこで、配位子の選択によりエネルギー移動系を組み合わせたところ、ハイブリッド膜中での発光強度を著しく増強することができた。さらに、銅複核錯体は良好なキャリア移動特性を示すことを見出し、ネットワーク型有機無機ハイブリッド材料であるポリシルセスキオキサンをはじめとする種々の高分子材料に半導体特性を付与できる可能性が示唆された。
以上の検討により、高分子と金属錯体の界面での分子間相互作用の形成を意図したハイブリッド化により、金属錯体の機能を活かした高分子材料の機能化が可能であることを明らかにした。
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