表面ゾルゲル法によるアトムグラジェント電子移動系の構築

表面溶胶-凝胶法构建原子梯度电子转移体系

• 批准号: 11740389
• 负责人: 一ノ瀬 泉
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research (2000)Kyushu University (1999)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740389/
• 关键词: 表面ゾルゲル; 電子移動; 酸化物ゲル; ナノ薄膜; 導電性高分子; 表面ゾルゲル法; 光電変換; 複合薄膜; QCM測定; 交互吸着法; 重合吸着法; 蛍光色素

酸化物半導体に混合あるいは表面吸着した色素分子は、光エネルギーの高効率な補足と引き続く電子移動反応を可能にし、材料の導電性や光電変換効率を飛躍的に増大させる。本研究では、表面ゾルゲル法を用いて金属酸化物と光機能性色素との原子レベルで組成傾斜化されたヘテロ多層薄膜を作成し、色素と酸化物層とのベクトル化された電子移動システムを構築することを検討した。チタニアやインジウム等の酸化物と水酸基を有する導電性高分子(ポリチオフェン、ポリアニリン誘導体等)との交互積層薄膜の構造をQCM重量測定やXPS測定により解明した。これらの多層薄膜を光電変換素子として用いると、酸化物層のシーケンス制御により電子移動の方向を変化させることが可能となった。一方、色素と金属酸化物との交互積層薄膜をITOや金表面に作成し、水中での光電流の発生挙動が検討され、金属酸化物層の組み合わせと光電流量との関係が調べられた。特に、ポルフィリン系色素の積層シーケンスの制御と光電流発生挙動について重点的に検討した結果、ITO表面で酸化インジウムゲルをマトリックスとする色素の積層構造を作成した場合、高効率な光電変換効率を与えることが確認された。これらの研究成果を基に、酸化物ナノ薄膜と色素分子との電子的相互作用に関する研究が均一溶液系でも検討され始めた。

Acidification content semiconductor に mixed あ る い は surface sorption し た pigment molecules は, light エ ネ ル ギ ー の high working rate な complement と lead き 続 く electronic mobile anti 応 を may に し, material の conductivity や photoelectric を leap に raised large variations in working rate さ せ る. This study で は, surface ゾ ル ゲ を ル method with い て acidification content と light metal functional pigment と の atomic レ ベ ル で of tilt the さ れ た ヘ テ ロ multilayer film を made し layer, pigment と acidification と の ベ ク ト ル change さ れ た electronic mobile シ ス テ ム を build す る こ と を beg し 検 た. チ タ ニ ア や イ ン ジ ウ ム and の acidification と water acid base を す る conductive polymer (ポ リ チ オ フ ェ ン, ポ リ ア ニ リ ン inductor, etc.) と の interaction thin film deposition を の structure determination of weight determination of the QCM design や XPS に よ り interpret し た. こ れ ら の multilayer film を photoelectric variations in grain son と し て in い る と, acidification layer の シ ー ケ ン ス suppression に よ り electronic の direction を variations change さ せ る こ と が may と な っ た. Side, pigment と metal acidification と の interactive product surface layer of ITO thin film を や gold に し, consummate the water で の photocurrent の 発 raw 挙 dynamic が beg さ 検 れ, metal acidification content layer の group み わ せ と photoelectric flow と の masato is が adjustable べ ら れ た. に, ポ ル フ ィ リ ン series pigments の horizon シ ー ケ ン ス の suppression と photocurrent 発 raw 挙 dynamic に つ い て in emphasis に beg し 検 た results, ITO surface で acidification イ ン ジ ウ ム ゲ ル を マ ト リ ッ ク ス と す る pigment の laminated structure を made し た occasions, high rate of unseen な photoelectric を - in sharper rate with え る こ と が confirm さ れ た. こ れ ら の research を base に, acidification ナ ノ film と pigment molecules と の electronic interaction に masato す る research が homogenous solution is で も beg さ 検 れ beginning め た.

项目成果

Izumi Ichinose: ""Polymerization-Indaced Adsorption : A Preparative Mothod of Ultrathin Polyoner Films""Advanced Materials. 11. 413-415 (1999)

Izumi Ichinose：“聚合诱导吸附：超薄聚合物薄膜的制备方法”《先进材料》。

Izumi Ichinose: "Preparation of Cross-Linked Ultrathin Films Based on Cayer-by Cayer Assembly of Polymers"Polymer Journal. 31. 1065-1070 (1999)

Izumi Ichinose：“基于聚合物的逐层组装的交联超薄膜的制备”聚合物杂志。

T.Akiyama: "Fabrication of Porphyrin-Titanium Oxide-Fullerene Assemblies on an ITO Electrode and their Photocurrent Responses."Colloids and Surfaces. 169. 137-141 (2000)

T.Akiyama：“ITO 电极上卟啉-氧化钛-富勒烯组件的制造及其光电流响应”。胶体和表面。

I.Ichinose: "Supramolecular Chemistry of Materials Design (In Press)"Cambridge University Press. (2001)

I.Ichinose：“材料设计的超分子化学（正在出版）”剑桥大学出版社。