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2014 Fiscal Year Annual Research Report

イリジウム錯体積層膜を用いた多重発光性センシングデバイスの開発

Research Project

Project/Area Number 26288039
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

佐藤 久子  愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (20500359)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 長岡 伸一  愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (30164403)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords薄膜
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、気体の種類や圧力によって、発光色が変化する多重発光性センシング膜を開発する。異なる発光色(青色、黄色、赤色)を示す異種の金属錯体からなる層を人工積層し多層膜を製造する。膜中への気体の侵入程度によって消光される錯体が変わり、その結果、加算される発光色が気体の圧力や種類によって変化する。さらに、錯体間で起こるエネルギー移動を、表面密度や挟み込む粘土ナノシートの層数を変えることによって制御し、光エネルギーの効率的集約を実現することである。
本年度は2種類の異なる発光波長をもつ陽イオン性の両親媒性Ir(III)錯体と合成サポナイトとのハイブリッドLB膜から、水平方向や垂直方向おけるエネルギー集約を調べた。
陽イオン性イリジウム(III)錯体として, 陽イオン性の[Ir(piq)2(dc9bpy)]+(赤色発光)、[Ir(fppy)2(dc9bpy)]+(緑色発光)(ここでpiqH=1-phenyisoquinoline, dc9bpy = 4,4’-dinonyl-2,2’-bipyridine, dfppyH = 2- (2’, 4’-difluorophenyl)pyridine))などを合成した。粘土鉱物としては合成サポナイトを用いた。2種類の異なる発光色を示すイリジウム錯体のLB膜におけるエネルギー移動の検討をおこなった。その結果、合成サポナイトをしきりした2層膜においても緑色発光(ドナー)から、赤色発光(アクセプター)へとエネルギー移動が起こることがわかった。これらより、積層膜の垂直方向へのエネルギー移動によっても赤色発光強度の増大が起こることがわかった。人工積層法によって、垂直方向における両者の膜の距離を変えたところ、エネルギー移動効率が小さくなることがわかった。これらの結果からフェルスター型エネルギー移動モデルを提案した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

主な関連論文を2報発表した。関連の学会発表もおこないおおむね順調に進展している。これに関連した内容での招待講演を2015年1月に2件おこなった。
特許は2件出願した。

Strategy for Future Research Activity

前年度から引き続き、第3段階として、効率的な光集約系の実現のための複合LB膜中の強度の増大や、エネルギー移動の効率化の検討をおこなう。また、前年度に検討した光学分割方法を用いて、光学分割したイリジウム錯体間におけるエネルギー移動の解析と錯体同士の相互作用の検討をさらに発展させる。

Causes of Carryover

特注セルや試薬類の購入を来年度に繰り越したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

特注セルやキセノンランプなどを購入して計画通り実行予定である。

  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Effects of Auxiliary Ligands of Pd(II) Dimers on Induction of Chiral Nematic Phases: Chirality Inversion and Photo-responsive Structural Change2015

    • Author(s)
      Kenji Tamura, Jun Yoshida, Takafumi Kitazawa, Masahiro Taniguchi, Akihiko Yamagishi and Hisako Sato*
    • Journal Title

      Dalton Transactions,

      Volume: 44 Pages: 3209-3215

    • DOI

      10.1039/C4DT02812K

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Multi-emitting Properties of Hybrid Langmuir-Blodgett Films of Amphiphilic Iridium Complexes and the Exfoliated Nanosheets of Saponite Clay2014

    • Author(s)
      Hisako Sato*, Kenji Tamura, Keishi Ohara and Shin-ich Nagaoka
    • Journal Title

      New J. Chem.

      Volume: 38 Pages: 132-139

    • DOI

      DOI:10.1039/C3NJ00879G

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient Energy Transfer of Cationic Iridium(III) Complexes on the Surface of a Colloidal Clay2014

    • Author(s)
      Hisako Sato*, Kenji Tamura, Masahiro Taniguchi and Akihiko Yamagishi
    • Journal Title

      Applied Clay Science

      Volume: 97-98 Pages: 84-90

    • DOI

      10.1016/j.clay.2014.05.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Energy Transfer in Hybrid Langmuir-Blodgett Films of Iridium Complexes and Synthetic Saponite: Dependence of Transfer Efficiency on Interlayer Distance2014

    • Author(s)
      Hisako Sato*, Miwa Ochi, Masaru Kato, Kenji Tamura and Akihiko Yamagishi
    • Journal Title

      New J. Chem.

      Volume: 38 Pages: 5715-5720

    • DOI

      10.1039/C4NJ00818A

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Luminescent Oxygen Gas Sensors Based on Nanometer-Thick Hybrid Films of Iridium Complexes and Clay Minerals2014

    • Author(s)
      Hisako Sato* , Kenji Tamura and Akihiko Yamagishi
    • Journal Title

      Chemsensors

      Volume: 2 Pages: 41-55

    • DOI

      10.3390/cgensebsirs2919941

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 単一膜で多機能性を有する有機・無機ハイブリッド発光デバイスの開発2015

    • Author(s)
      佐藤久子
    • Organizer
      第32回無機材料に関する最近の研究成果発表会
    • Place of Presentation
      住友会館(東京都港区)
    • Year and Date
      2015-01-26
    • Invited
  • [Presentation] 粘土鉱物ナノシート上に集積したイリジウム錯体の発光挙動2015

    • Author(s)
      佐藤久子
    • Organizer
      新学術領域 柔らかな分子系 第8回ワークショップ
    • Place of Presentation
      岡山いこいの村(岡山県瀬戸内市)
    • Year and Date
      2015-01-24 – 2015-01-25
    • Invited
  • [Presentation] 光エネルギー集約をめざした人工積層法イリジウム錯体ハイブリッドLB膜の製造2014

    • Author(s)
      佐藤久子・田村堅志・北澤孝史・山岸晧彦
    • Organizer
      2014年光化学討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2014-10-11 – 2014-10-13
  • [Presentation] 合成サポナイトに吸着した陽イオン性イリジウム錯体間の光エネルギー集約2014

    • Author(s)
      佐藤久子・田村堅志・山岸晧彦
    • Organizer
      第58回粘土科学討論会
    • Place of Presentation
      福島市A・O・Z(福島県福島市)
    • Year and Date
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [Remarks] 教育研究者要覧

    • URL

      http://kenqweb.office.ehime-u.ac.jp/Profiles/0010/0002337/profile.html

  • [Remarks] 愛媛大学大学院理工学研究科複合体化学研究室

    • URL

      http://chem.sci.ehime-u.ac.jp/~comchem1/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 軸性キラリティを有するPd(II)2錯体からなる液晶物質キラルドーパント2014

    • Inventor(s)
      田村堅志、山岸晧彦、佐藤久子、北澤孝史、谷口昌弘
    • Industrial Property Rights Holder
      田村堅志、山岸晧彦、佐藤久子、北澤孝史、谷口昌弘
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-079713
    • Filing Date
      2014-04-08
  • [Patent(Industrial Property Rights)] カラム充填剤及び高速液体クロマトグラフィー装置2014

    • Inventor(s)
      岡田友彦、清水慶、熊崎愛作、山岸晧彦、北澤孝史、佐藤久子
    • Industrial Property Rights Holder
      岡田友彦、清水慶、熊崎愛作、山岸晧彦、北澤孝史、佐藤久子
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-180909
    • Filing Date
      2014-09-05

URL: 

Published: 2016-06-01  

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