2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Designable Hybrids Based on POSS Element-Blocks
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17H01220
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中條 善樹 京都大学, 工学研究科, 名誉教授 (70144128)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 一生 京都大学, 地球環境学堂, 教授 (90435660)
権 正行 京都大学, 地球環境学堂, 助教 (90776618)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | かご型シルセスキオキサン / ハイブリッド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
設計に従い合成された機能性かご型シルセスキオキサン（POSS）を基盤として「デザイナブルハイブリッド」と呼べる様々な機能性有機－無機複合材料の開発を行うことを目的としている。
当該年度では、主に以下の2つの研究により「デザイナブルハイブリッド」の作製に取り組んだ。
POSSイオン液体の開発においては、立方体という高い対称性の無機骨格であるPOSSの特徴を活かすことで、低極性イオン液体の開発に成功した。イオン液体中の極性を色素の吸収、発光スペクトルの変化から見積もることで、POSS骨格を用いない場合と比較して低極性を示すことを証明した。さらに、得られた低極性POSSイオン液体は様々な極性を有する色素と混合することが分かり、液体ハイブリッドと呼べる新しい材料を提示することができた。具体的には、低極性である共役系高分子やペリレンのような有機色素、極性置換基を持つフルオレセインやローダミンといった発光色素をイオン液体中に混合でき、高効率発光や白色発光を見出すことに成功した。本材料は、液体を用いた電気化学発光セルへの応用が期待できる。
発光団集積POSSを用いた化学発光の研究においては、クマリン色素をPOSSの8頂点に修飾することで、溶液中で安定なナノ凝集体を形成させ、化学発光の速度を上昇させることに成功した。POSSは8頂点の置換基修飾によりデンドリマー構造を形成するため、溶解性を調節した良溶媒・貧溶媒混合系で凝集と解離を繰り返すような平衡状態を形成できる。この時、色素が凝集することで、酸化電位が向上することを見出し、これが化学発光の反応速度を加速する効果があることを示すことができた。すなわち、POSS骨格の特殊構造を利用することで、溶液系において安定なハイブリッド凝集体をデザインでき、集合体に由来する新奇物性を発現させる場の構築ができたと期待している。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(2 results)
