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光マイクロリアクターによる有機薄膜太陽電池用半導体材料の高選択的合成法の開発

利用光学微反应器开发有机薄膜太阳能电池用半导体材料的高选择性合成方法

基本信息

批准号：
21K14668
负责人：
隅野修平
金额：
$ 3万
依托单位：
Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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

项目摘要

今年度については、フロー合成法に関する反応条件の最適化をメインとして行った。昨年度の検討において、付加原料については程度の過剰量を用いる必要があることを確認できたため、アミンの当量数の検討と、反応温度について検討を行った。今年度もフラーレン誘導体として、PCBMに着目し、収率向上の検討を行った。バッチ式での反応条件と比べて、アミンの当量数についてもある程度過剰量必要ではあったが、大過剰量を用いたところ、収率、フラーレン類の回収率が悪化する結果となった。また、付加原料・アミン共に使用量を増やすとPCBMの収率の極大値に達する滞留（反応）時間も短くなっていることが明らかとなった。これは付加原料を過剰量用いていることから、アミンの当量数を増やしても目的の反応が進行しているが、大過剰量用いた場合は、副反応も進行しやすくなっていると考えられる。一方で、反応温度については、当初の想定とは異なり、室温よりも低い反応温度では、収率・選択性ともに低くなる結果となった。これは、バックグラウンドにある副反応の温度依存性が目的の反応よりも低く、低温にすると副反応が目立つようになったためであると想定している。そこで、反応温度を室温以上にしたところ、収率・選択性が向上した。バッチ式での反応条件と比較すると、用いる試薬の量はそれぞれ多くなっているが、本研究の目的である得られるPCBMの収率と選択性においては、共に向上しており、光フロー合成で行う効果を確認することができた。現時点での反応条件・反応装置において、1時間連続運転することで、バッチ式での合成よりも短時間かつ高収率・高選択的にPCBMが同程度の量が得られることも確認できた。

This year, the optimization of reaction conditions related to the synthesis method is carried out. Last year's inspection, raw material inspection, degree of excess, necessary inspection, confirmation, inspection, temperature inspection This year, the company has launched a series of research projects on PCBM, and the research rate has increased. For example, if the amount of water is too high, the amount of water is too high, and the amount of water is too high. The maximum value of PCBM production rate is increased, and the residence time is shortened. The amount of raw material added to the reaction mixture increases, and the reaction mixture increases. One side, reverse temperature, initial temperature, room temperature, reverse temperature, rate, selectivity, low temperature, result The temperature dependence of the secondary reaction is determined by the temperature difference between the secondary reaction and the target reaction. The temperature is above room temperature, the temperature is above room temperature, and the temperature is above room temperature. The objective of this study is to determine the yield and selectivity of PCBM. The current point of reaction conditions, reaction devices, 1-time continuous operation, synthesis, short time, high rate, high selection, PCBM, the same amount of confirmation