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Synthesis and characterization of warped nanoribbons

扭曲纳米带的合成与表征

基本信息

批准号：
21K04840
负责人：
三苫伸彦
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04840/
关键词：
ナノカーボン π共役系高分子湾曲構造

项目摘要

近年、端部構造が原子レベルで精密制御された一次元物質であるグラフェンナノリボン(GNR)を有機合成により得ることができるようになったが、それらはいずれも嵩高い親溶媒性置換基を有しており、GNR本来の電子物性が覆い隠されてしまう問題を抱える。当初の研究計画では湾曲構造を有し、それ自身が高い親溶媒性を有する七員環や八員環から成る芳香族化合物に着目したが、研究を進める中で一次元鎖が複雑に絡み合い、歪んだ層状構造を形成する、透明な薄膜状のπ共役系高分子(カーボンナイトライド薄膜: CNTF)を合成できることを見出した。この薄膜状π共役系高分子に固有の電気的・光学的性質を明らかにすることに取り組んだ。窒素含有するπ共役系小分子を加熱重合させることによりCNTFは得られる。また、原料に炭素源を混ぜることにより、CNTF中の炭素/窒素比を変えることができる。炭素比が増大するほど、構造中の歪みが増大することが明らかになった。また、窒素比が高い状態では約2.7 eVのエネルギーバンドギャップを有して青色蛍光を示すが、炭素比が高くなるほどにエネルギーバンドギャップは小さくなり、蛍光は消光する。炭素比の増大に伴い、CNTFの電気伝導度は増大し、可視光照射に大して数百倍の電気伝導度変化を示すことも判明した。

In recent years, the end structure of the atom has been precisely controlled and the one-dimensional matter has been controlledラフェンナノリボン(GNR)をorganic synthesis materialようになったが、それらはいずれも婩高い有solvent substituent group を有しており, GNR's original electronic physical properties are not covered by the problem of the original electronic properties. The original research plan was to focus on the structure of the bent structure, the high solubility in itself, the seven-membered ring and the eight-membered ring, and the research on the formation of aromatic compounds. One-dimensional locking in the middle, complex complex structure, layered structure forming, transparent film-like π co-functional polymer (カーボンナイトライド film: CNTF) できることを见出した. The film-like π co-functional polymer has inherent electrical and optical properties that are clearly visible in the film. Oxygen contains small molecules of the π co-functional type, which are heated and superposed to form CNTF. The raw material is carbon source and the carbon source is mixed, and the carbon/carbon ratio in CNTF is the same. The carbon ratio is large and the structure is skewed and the carbon is large and clear. The ratio of また and が is higher than いいでは is about 2.7 eVのエネルギーバンドギャップを有して青荍光をshowすが、The carbon ratio is highくなるほどにエネルギーバンドギャップは小さくなり, 荍光は光する. It is clear that the carbon ratio has increased, the electrical conductivity of CNTF has increased, and the electrical conductivity has changed hundreds of times when irradiated with visible light.