層状ナノ粒子と白金錯体との複合化が可能とする超高効率発光材料

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本課題では、次世代の省エネルギー型光デバイスやセンサー材料等への応用を見据え、発光性有機金属錯体と無機ナノ材料との複合化に基づく光機能材料の開発を目標としている。具体的には、固体状態では優れた発光性を示すものの溶液中で発光性が低下する白金(II)錯体を層状複水酸化物（LDH）ナノ粒子と複合化することで強発光性や新奇な光機能性を開拓する。前年度までに、まず当初の大目標の一つであった「LDHナノ粒子への担持による発光増強」を達成するのみならず、水蒸気によるLDHナノ粒子上での白金(II)錯体の集積制御にも成功していた。そこで本年度は、これについてより詳細な検討を行った。まず、発光スペクトルおよび発光減衰曲線について温度可変測定を行うとともに、その結果を示差走査熱量（DSC）測定の結果と照らし合わせることで、LDHナノ粒子上において白金(II)錯体がおかれた周辺環境を解明することに成功した。また、湿度可変発光スペクトルおよび水蒸気吸着組成等温線測定により、水蒸気の吸着挙動と発光性との相関についても解明した。これらの結果から、乾燥状態においては白金(II)錯体が静電的に強固にナノ粒子上に固定されているのに対し、水蒸気が間隙に吸着することで白金(II)錯体の移動度が向上し、それによって錯体どうしがπスタックなどにより集積することで発光性が変化していることが判明した。これは、特殊な置換基を必要とせずに外部刺激応答性を容易に導入できるストラテジーを与える非常に興味深い成果である。