Molecular Systems Chemistry for the Efficient Utilization of Photon Energy

有效利用光子能量的分子系统化学

• 批准号: 20H05676
• 负责人: 君塚 信夫
• 金额: $ 124.72万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-08-31 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H05676/
• 关键词: 自己組織化; 励起三重項; フォトン・アップコンバージョン; シングレット・フィッション; 三重項; キラリティ

固体フィルム系におけるTTA-UC効率をより高めるべく、アクセプターの濃度消光を防ぎ、固体においても高い量子収率を保つ発色団の自己組織化が必要である。このために、三重項エネルギー移動が可能な分子間距離1nm以下を保ちつつπ電子系の重なり制御を行う方法論として、9,10-ジブロモアントラセン2,6-ジスルホン酸(DBAnS)と種々のかさ高いカチオンを対イオンとするイオン対型発光体の開発を行った。DBAnSのイオン対塩において、カチオンの分子構造に依存してDBAnSの発光波長を制御できることを明らかにした。DBAnSは水中（水分散状態）で428nmに振動構造を有する蛍光極大を有するが、固体状態では518nmにブロードな発光を与え、エキシマーなどの低エネルギートラップが存在する。一方、テトラフェニルホスホニウムイオンを対カチオンとした場合、DBAnSの蛍光は460nm付近に観測され、振動構造を保っていることから、エキシマー形成が抑制されていることが判った。DBAnSは重原子であるBr基を２個有しているため、S0-T1励起に基づくフォトン・アップコンバージョンを検討したところ、730nm励起で460nmの赤→青アップコンバージョン発光が観測された。このアンチストークスシフトは1eVにおよび、分子組織系での赤→青アップコンバージョンにはじめて成功した。また、テトラセンジカルボン酸誘導体と種々のアミンからモル比1:2の水分散ナノ粒子を作製する手法を開発した。得られたキラルイオン対ナノ粒子においては500 nm付近にcorrelated triplet pair 1(T1T1)の過渡吸収が1.2ns後にかけて表れ、キラル分子組織化されたテトラセン発色団間においてシングレット・フィッションが観測された。

Department of solid フ ィ ル ム に お け る TTA - UC sharper rate を よ り high め る べ く, ア ク セ プ タ ー の concentration extinction を ぎ, solid に お い て も high を い quantum 収 rate keep つ 発 color 団 の yourself organized が necessary で あ る. こ の た め に, triple エ ネ ル ギ ー mobile が may な intermolecular distance below 1 nm を bartender ち つ つ PI an electronics の heavy な り suppression を line う methodology と し て, 9, 10 - ジ ブ ロ モ ア ン ト ラ セ ン 2, 6 - ジ ス ル ホ ン acid (DBAnS) と 々 の か さ high い カ チ オ ン を イ seaborne オ ン と す る イ オ ン type 発 light body の seaborne 発 を line Youdaoplaceholder0. DBAnS の イ オ ン salt seaborne に お い て, カ チ オ ン の molecular structure に dependent し て DBAnS の を 発 wavelength suppression で き る こ と を Ming ら か に し た. DBAnS は water (water dispersed state) で 428 nm に structure vibration を have す る 蛍 light を have great す る が, solid state で は 518 nm に ブ ロ ー ド な 発 を and え, light エ キ シ マ ー な ど の low エ ネ ル ギ ー ト ラ ッ プ が exist す る. Party, テ ト ラ フ ェ ニ ル ホ ス ホ ニ ウ ム イ オ ン を カ seaborne チ オ ン と し た occasions, DBAnS の 蛍 light は pay nearly 460 nm に 観 measuring さ れ, vibration structure を bartender っ て い る こ と か ら, エ キ シ マ ー form が inhibit さ れ て い る こ と が convicted っ た. DBAnS は heavy atom で あ る Br base を 2 have し て い る た め, S0 - T1 wound up に づ く フ ォ ト ン · ア ッ プ コ ン バ ー ジ ョ ン を beg し 検 た と こ ろ, 460 nm 730 nm excitation で の red and green ア ッ プ コ ン バ ー ジ ョ ン 発 light が 観 measuring さ れ た. こ の ア ン チ ス ト ー ク ス シ フ ト は 1 ev に お よ び, molecular organization department で の red and green ア ッ プ コ ン バ ー ジ ョ ン に は じ め て successful し た. ま た, テ ト ラ セ ン ジ カ ル ボ ン acid induced body と kind 々 の ア ミ ン か ら モ ル than 1:2 の water dispersible ナ ノ particle を cropping す る gimmick を open 発 し た. Have to ら れ た キ ラ ル イ オ ン ナ seaborne ノ particle に お い て は pay nearly 500 nm に correlated triplet pair (1) T1T1 の transition 収 absorption が 1.2 ns after に か け て table れ, キ ラ ル molecular organized さ れ た テ ト ラ セ ン 発 color between 団 に お い て シ ン グ レ ッ ト · フ ィ ッ シ ョ ン が 観 さ measurement れ た.

项目成果

Self-assembly approaches for photon upconversion

光子上转换的自组装方法

• 发表时间: 2020
• 作者: Kosuke Takiguchi;Le Duc Anh;Takahiro Chiba;and Masaaki Tanaka;岩田美智子，堀江真行，長田直樹，川崎純菜，朝長啓造．;Nobuo Kimizuka
• 通讯作者: Nobuo Kimizuka

Near-infrared vapochromism in lipid-packaged mixed-valence coordination polymers

脂质包装的混合价配位聚合物中的近红外汽致变色现象

• DOI: 10.1039/d1cc06723k
• 发表时间: 2022
• 期刊: Chemical Communications
• 影响因子: 4.9
• 作者: Nagai Yuki;Morikawa Masa-aki;Kimizuka Nobuo
• 通讯作者: Kimizuka Nobuo

二分子膜とTTA-UC発色団の複合組織化に基づく水系フォトン・アップコンバージョンシステムの開発

基于双层膜和TTA-UC发色团复合组织的水光子上转换系统的开发

• 发表时间: 2023
• 作者: ○久家恵大;原田直幸;君塚信夫
• 通讯作者: 君塚信夫

固体系TTA-UCにおけるプラズモニックホットスポットの増強効果

固态TTA-UC中等离子体热点的增强效应

• 发表时间: 2022
• 作者: 〇段吉 宇大;原田 直幸;中野 健央;楊井 伸浩;藤川 茂紀;君塚 信夫
• 通讯作者: 君塚 信夫

有機薄層型固体系TTA-UC発光に対するプラズモニックナノ界面の増強効果

等离子体纳米界面对有机薄层固态TTA-UC发光的增强作用

• 发表时间: 2022
• 作者: 〇松本昂大;段吉宇大;近藤純平;中野健央;楊井伸浩;藤川茂紀;君塚信夫
• 通讯作者: 君塚信夫