Relationship between stress-strain behavior and optical energy conversion in organic nanocrystals

有机纳米晶体应力应变行为与光能转换的关系

• 批准号: 21K05179
• 负责人: 小野寺 恒信
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tohoku University
• 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 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05179/
• 关键词: 有機ナノ結晶; 応力ー歪み挙動; 構造相転移; 光エネルギー変換

有機ナノ結晶では結晶格子のソフト化によって、結晶格子歪みの蓄積/解消挙動がバルク結晶とは異なる。そこで、紫外線照射を切っ掛けとした固相重合性を示すジアセチレン誘導体を対象にナノ結晶およびナノ結晶ファイバーについて結晶構造相転移型固相重合ダイナミクスの結晶サイズ依存性を調べた結果、いずれの場合もシグモイド関数で良好にフィッティングでき、ナノ結晶ファイバーではモノマーナノ結晶ファイバーからポリマーナノ結晶ファイバーへのより急激な結晶 構造相転移と短い重合時間を示した。また、ナノ結晶ファイバーの励起子吸収ピーク波長はナノ結晶のそれより長波長シフトしており、結晶内の残留歪みが少ない結晶が創出したことを意味する。そこで、生成したポリジアセチレンナノ結晶ファイバーを光触媒とした可視光応答型水素発生実験を試みた。実際には、ポリジアセチレンナノ結晶ファイバー水分散液に助触媒（白金ナノ粒子）の前駆体として塩化白金酸カリウムと正孔犠牲剤としてメタノールを添加し、500 Wキセノンランプを照射して水素発生量の経時変化をモニターした。また、白金ナノ粒子がナノ結晶表面に吸着しやすい効果があることが分かっている界面活性剤SDSを加えた。実験開始直後には明確な水素発生を確認できなかったが、数十分経過後から水素ガスが発生し始めた。これはナノ結晶ファイバー上で白金錯イオンが還元され、白金ナノ粒子がナノ結晶ファイバー上に析出するまでに時間を要するためと考えられる。一方で、対応するナノ結晶では水素発生量が著しく少なかった。水素発生実験後のナノ結晶ファイバーとナノ結晶をTEM観察し、白金ナノ粒子の吸着量を比較したが、吸着量の差の影響を考慮しても水素発生量には有意差があり、光学特性や結晶化度の違いを反映した結果と考えられる。

Organic crystals are crystalline lattices, crystalline lattices, and crystalline lattices are distorted. In the case of ultraviolet irradiation, solid phase coincidence shows that the crystal structure of the inducer is phase shift type, solid phase coincidence shows that the crystal structure of the inducer is phase shift type, solid phase dependence shows that the crystal structure of the inducer is phase shift type. Crystal structure phase shift and short coincidence time are shown. For example, if the wavelength of the crystal is longer than the wavelength of the crystal, the residual impurity in the crystal will be reduced. In addition, it is necessary to produce a visible light-emitting photocatalyst. In practice, the precursor of platinum acid, the catalyst promoter (platinum particle) of platinum aqueous dispersion, and the addition of platinum catalyst to platinum aqueous dispersion were irradiated at 500 W. The surface of the platinum particles is adsorbed and the surfactant SDS is added. After the beginning of the process, the water element is clearly identified. After a few minutes, the water element is generated. For example, if the crystal is not present, the platinum particles are not present. The amount of water produced by the crystal is very small. After the formation of water element, the crystallization of platinum particles was observed by TEM. The adsorption amount of platinum particles was compared. The influence of the difference in adsorption amount was considered. The difference in the amount of water element formation was reflected in the optical characteristics and the degree of crystallization.

项目成果

Nonlinear Optical Properties of Polydiacetylene Nanofibers Modified with Ag Nanoparticles

银纳米颗粒改性聚二乙炔纳米纤维的非线性光学性能

• 发表时间: 2021
• 作者: Tsunenobu Onodera;Nayu Kunihisa;Rodrigo Sato;Yoshihiko Takeda;Hidetoshi Oikawa
• 通讯作者: Hidetoshi Oikawa

ポリジアセチレンナノ結晶からなる有機光触媒を用いた水素発生実験

聚二乙炔纳米晶有机光催化剂制氢实验

• 发表时间: 2021
• 作者: 小野寺 恒信;及川 英俊
• 通讯作者: 及川 英俊

Photocatalytic hydrogen generation using polydiacetylene crystal nanostructures

使用聚二乙炔晶体纳米结构光催化制氢

• DOI: 10.1080/15421406.2022.2048221
• 发表时间: 2022
• 期刊: Molecular Crystals and Liquid Crystals
• 影响因子: 0.7
• 作者: Tsunenobu Onodera;Yosuke Miyashita;Hidetoshi Oikawa
• 通讯作者: Hidetoshi Oikawa

π共役系高分子ナノ結晶からなる有機光触媒を用いた水素発生実験

π共轭聚合物纳米晶有机光催化剂制氢实验

• 发表时间: 2021
• 作者: 小野寺 恒信;及川 英俊
• 通讯作者: 及川 英俊