ナノシートの形態変化による歪み効果を利用した新規発光材料の創製

昨年度までの成果で発光性ナノスクロールの層間イオンを交換した場合、ナノスクロールの発光挙動に影響を与えうることを見出した。一方ナノスクロールの選択的合成は困難であり、形状が異なる粒子(板状粒子や花弁状粒子)が同時に生成することがわかっている。そこで2022年度はナノスクロールの選択的に得られる合成方法の開発を目指した。また新たに発光性希土類をドープしたペロブススカイト層状化合物の合成およびこのナノスクロール化を検討した。検討条件として合成方法(共沈法および熟成、均一沈殿法)、合成時間、温度、スクロールのテンプレートとなる界面活性剤の濃度などを検討した。均一沈殿法を用いた場合はスクロールが生成する割合が多くなる一方で、合成時間が長くなるにつれ花弁状粒子および板状粒子の割合が増加する傾向が見られた。これは合成時間が長い場合は溶解再析出反応が進行し、ナノスクロールが溶解して安定な板状および花弁状粒子が生成したためであると考えられる。その他の条件を精査し、ある程度スクロールの生成率を向上させることができたものの、単相でスクロールを得るには至らなかった。上記の検討とあわせ、層状ペロブスカイトナノスクロールの合成を試みた。発光性希土類イオンを賦活剤としてドープした層状ペロブスカイトの合成に成功するとともに、ドープされた賦活剤は発光特性を維持していることを明らかとした。この化合物の剥離・スクロール化条件を探索した。現在まで単相でスクロールを得るには至っていないが、特定条件下においてロールを形成する挙動が見られた。今後は条件を精査し、単相でスクロール得ることを目指す。

昨年度までの成果で発光性ナノスクロールの層間イオンを交換した場合、ナノスクロールの発光挙動に影響を与えうることを見出した。一方ナノスクロールの選択的合成は困難であり、形状が異なる粒子(板状粒子や花弁状粒子)が同時に生成することがわかっている。そこで2022年度はナノスクロールの選択的に得られる合成方法の開発を目指した。また新たに発光性希土類をドープしたペロブススカイト層状化合物の合成およびこのナノスクロール化を検討した。検討条件として合成方法(共沈法および熟成、均一沈殿法)、合成時間、温度、スクロールのテンプレートとなる界面活性剤の濃度などを検討した。均一沈殿法を用いた場合はスクロールが生成する割合が多くなる一方で、合成時間が長くなるにつれ花弁状粒子および板状粒子の割合が増加する傾向が見られた。これは合成時間が長い場合は溶解再析出反応が進行し、ナノスクロールが溶解して安定な板状および花弁状粒子が生成したためであると考えられる。その他の条件を精査し、ある程度スクロールの生成率を向上させることができたものの、単相でスクロールを得るには至らなかった。上記の検討とあわせ、層状ペロブスカイトナノスクロールの合成を試みた。発光性希土類イオンを賦活剤としてドープした層状ペロブスカイトの合成に成功するとともに、ドープされた賦活剤は発光特性を維持していることを明らかとした。この化合物の剥離・スクロール化条件を探索した。現在まで単相でスクロールを得るには至っていないが、特定条件下においてロールを形成する挙動が見られた。今後は条件を精査し、単相でスクロール得ることを目指す。