電気的緩和スペクトロスコピーを用いた共役系高分子の溶液物性の研究

利用电弛豫光谱研究共轭聚合物的溶液性质

• 批准号: 04805002
• 负责人: 伊藤 耕三
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04805002/
• 关键词: 電子複屈折; 導電性高分子; 溶液物性; 高分子の形態; 導電機構; ポリ3ヘキシルチオフェン

我々が従来より開発を進めてきた電気複屈折緩和スペクトロスコピーは、高分子の形態を反映する回転緩和時間だけでなく、電子性キャリアの移動時間(内部運動モード)についての情報を与えるなど他の溶液物性の測定法にないユニークな特徴を示すことから、溶液中での共役系高分子の形態や電子性キャリアの電気的ダイナミックス(分子内或いは分子間導電機構)についての知見を得る上できわめて有力な測定手段ということができる。本研究では、印加電場として周波数fの交流正弦波電場を用い、複屈折応答の直流成分及び2f成分を同時に検出する周波数領域の電気複屈折スペクトルクトロメータを開発し、それをπ電子共役系高分子溶液に対して適用した。その概要は以下の通りである。1.本研究課題で新たに購入した任意波形発生器を用いて、1Hz〜100kHzの周波数領域で周波数を自動スキャンしながら複屈折応答の直流成分と2f成分を同時測定するシステムを開発した。2.新しく開発した測定システムを用い、代表的な可溶性の導電性高分子であるポリ3ヘキシルチオフェンの電気複屈折緩和スペクトルを良溶媒と貧溶媒の組成比を変化させて測定した。良溶媒と貧溶媒では、溶液の光学吸収スペクトルに顕著な差が現れているのに対し、回転緩和時間から見積もられる高分子の形態に変化はみられなかった。一方内部運動モードの緩和時間は、溶媒の組成比によって誘起双極子型(速い緩和時間)から永久双極子型(遅い緩和時間)に大きく変化した。以上の測定結果から、高分子は溶媒の組成比にかかわらずアグリゲーションを起こしており、そのアグリゲーション内部での分子長軸方向の電子性キャリアの移動時間が溶媒の組成比により大きく変化することが明らかになった。

The time of transition and the time of movement (internal motion) of electronic transition and the time of transition and relaxation of polymer morphology reflect the information and characteristics of other solution properties. The morphology, electronic properties, and electrical properties of co-active polymers in solution are discussed. In this study, the DC component and the 2f component of the complex refractive response of AC sine wave electric field with cycle number f are simultaneously detected. The complex refractive response of AC sine wave electric field with cycle number f is developed and applied to polymer solutions with π-electron interaction system. A summary of the following is provided. 1. This research topic is newly developed for the application of arbitrary waveform generators, and the automatic measurement of cycle number in the cycle number range of 1 Hz ~ 100kHz, and the simultaneous measurement of DC component and 2f component of complex reflection. 2. The composition ratio of soluble and conductive polymers, which are represented by the new development, is determined by the composition ratio of good solvent and poor solvent. Good solvent poor solvent, solution optical absorption difference, recovery time, polymer morphology change The relaxation time of internal motion of one side is different from that of the other side, and the composition ratio of the solvent is different from that of the induced dipole type (rapid relaxation time) to that of the permanent dipole type (rapid relaxation time). The above results show that the composition ratio of the polymer solvent is different from that of the solvent.

项目成果

Kohzo Ito: "Frequency Dependence of the Electrophoretic Mobility and Diffusion Constant of Polyiens Strongly Coupled with the Bound Counterions by the Intorral Relaxation Mode" Reports on Progress in Polymer Physics in Japan. 35. 415-419 (1992)

Kohzo Ito：“通过内部弛豫模式与束缚反离子强耦合的聚合物的电泳迁移率和扩散常数的频率依赖性”报告了日本高分子物理学的进展。