2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of luminescence properties by the manipulation of interface in Soft Crystals
| Project Area | Soft Crystals: Science and Photofunctions of Easy-Responsive Systems with Felxibility and Higher-Ordering |
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| Project/Area Number |
17H06374
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| Research Institution | Aoyama Gakuin University |
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Principal Investigator |
長谷川 美貴 青山学院大学, 理工学部, 教授 (70306497)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山中 正道 静岡大学, 理学部, 准教授 (10377715)
徐 超男 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 総括研究主幹 (70235810)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 光化学 / 希土類 / ソフトクリスタル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
希土類を含むソフトクリスタルの機能開拓を目的として研究を進めてきた。29年度は、主に2点の成果が論文として公表できた。
（１）ヘリカルな6座配位子を有する発光性希土類錯体のイオン液体複合体開発：イオン液体は、組成により粘土の異なる溶媒としても用いることができる。カチオン性ヘリカルな希土類錯体EuLあるいはTbLのカウンタ―アニオンをイオン液体のアニオン種と合わせることで、錯体の安定性を保持しながら透過率の高い溶液を複合体として得ることができた。この錯体は、配位子に局在化した電子遷移をイオン液体中でもアセトニトリル中と同じ波長位置に示す。アセトニトリル中でこの錯体はヘリカルな構造を保持していることが以前からわかっている。すなわち、EuLやTbLはイオン液体中でもヘリカルな構造で、錯形成を保持している。このような系は非常に稀である。さらに、粘性が高い環境に置かれているため、励起状態における分子の歪みが抑制され、結果として高効率な配位子ー金属間エネルギー移動を起こす系であることが見いだされた。エネルギー移動効率は、アセトニトリル中で77%程度であるのに対し、イオン液体中では92%以上の高い値を示した。また、凝固点が100℃程度のイオン液体を用いると、EuLは120℃でも特徴的な赤色発光を示した。一般にエネルギー緩和は光と熱の競合であるため、イオン液体中では分子内の熱緩和が抑制され、通常ではあまり観測されない高温での発光を発現した。放射光施設を用いた構造観察によると、このリジッドなイオン液体は結晶性が高いことが分かった。
（２）界面錯体による高い光増感効率を示すチタニアナノ粒子薄膜の開発：テルピリジンを配位子としたユウロピウムの界面錯体をチタニア表面に形成させ、ユウロピウムの酸化還元能を付与することで光増感能を示す系を実現することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題が採択されてから、ソフトクリスタルに関わる研究結果が加速し、2報の論文を国際的な学術誌から発表することができた。また、共同研究の促進により、技術的および専門ではなかった知識の部分が強化された。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は引き続き領域内での共同研究を促進しながら、光機能発現を目的とした希土類ソフトクリスタルの合成とその仕組みおよび構造の解明に取り組む。取り扱う主な物質系は次の三種である。
（１）ヘリカルな分子構造を有する希土類系化合物
（２）界面錯体
（３）柔軟なマトリクスを用いた希土類錯体
これらを用い、複合化とスペクトル測定・解釈、放射光実験施設を用いた構造解析を中心に目的達成を目指す。
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Research Products
(11 results)
