Precise morphological control of silver nanoparticles induced by reversible electrodeposition and its application to innovative color display system

可逆电沉积诱导银纳米粒子的精确形态控制及其在创新彩色显示系统中的应用

基本信息

批准号：
22H02154
负责人：
小林範久
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

エレクトロクロミック（EC）素子は環境調和型デバイスとしてその応用展開が急速に進展し,注目を集めている。本研究では, 単一ナノ粒子光学特性と析出粒子形態の実験的な相関結果に, 理論計算を用いた包括的プラズモニックナノ粒子解析法を加え, 銀ナノ粒子の可逆的精密任意形態制御論を確立, 銀電解析出デバイスを今まで以上に深化させた省エネ型フルカラー表示・調光・光学素子の開発を目的としている。令和４年度においては, １）暗視野顕微鏡を用いた単一電析銀ナノ粒子の光学特性の詳細な解析と, ２）銀ナノ粒子の表面修飾材として高分子を複合化し, 粒子形態と光学特性に与える影響の検討を主要な目的とした。１）に関して, 暗視野顕微鏡に, 本研究費により導入したハイパースペクトルカメラを搭載し, EC素子駆動中における銀ナノ粒子の光学特性その場観察を実行した。また, その結果をAFM・SEMを用いて得た析出粒子形態と比較・検討した。具体的には, 駆動中EC素子を暗視野顕微鏡に設置, 作用電極上に電着する銀ナノ粒子に対し, ハイパースペクトルカメラによる光学測定を行うことで, 単一ナノ粒子の成長に伴うプラズモン共鳴帯変化のその場観察に初めて成功した。その共鳴帯変化は, 粒子の析出状態と非常に高い相関性を示し, 光学特性・析出形態両面からの単一粒子特性評価を可能とした。一方, ２）については, 銀ナノ粒子の表面修飾材としての効果が既に示されている高分子を電解液に添加, 電析ナノ粒子への複合化による電気化学特性, 光学特性への影響を検討した。修飾材の電析銀ナノ粒子表面への吸着により, 前例のない特異的な粒子形態で電解析出し, 新奇の光学状態の発現に加え, 発色保持特性（メモリー性）の改善にも成功した。これらの結果は, 未来のディスプレイや調光素子における省エネルギー化の観点からも非常に有用である。

电致变色（EC）设备正在迅速开发其作为环保设备的应用，并引起人们的注意。这项研究旨在通过添加一种使用理论计算的等离激元纳米颗粒分析方法来开发比以往任何时候都进一步加深的全面展示，光调节和光学元素，以控制银纳米颗粒的可逆任意形态，并开发出能节能的全面效能，并具有更高的表演，并且可以使全面的表现出色，并具有更高的表现，从而使全面的表现出色，并且可以使能提供的光效率更高，并且可以使能提供的光学效果更加精确，并且可以使能提供的光学效果相比，并提供了光学效果。前。在2022财政年度，主要目标是1）详细分析使用深色场显微镜的单电气沉积银纳米颗粒的光学性质，以及2）复合聚合物作为银纳米颗粒的表面修饰材料，其主要目标是检查对粒子形态和光学特性的影响。关于1），在这项研究的资金基金中，配备了一个黑色场显微镜，并在EC设备驾驶过程中对银纳米颗粒的光学性质进行了现场观察。还将结果与使用AFM和SEM获得的沉淀颗粒形态进行了比较并检查。具体而言，通过将驱动EC元件放在黑场显微镜上，并使用高光谱摄像机在工作电极上进行电沉积的银纳米颗粒上进行光学测量，我们已经成功地观察了由于单纳米颗粒的生长而成功观察到等离子共振区域的变化。共振区的变化与颗粒的降水状态非常高，从而可以评估来自光学性质和降水形态的单个粒子特征。另一方面，在2）方面，我们添加了聚合物，这些聚合物已被证明是银纳米颗粒的表面修饰材料，与电解质溶液有效，并研究了它们与电解质纳米颗粒对电化学和光学特性的影响。通过将修饰符吸附到电沉积银纳米颗粒的表面上，我们已经成功地以特定的前所未有的形式电分析了颗粒，除了出现新型光学状态外，我们还成功地改善了颜色保留性能（记忆特性（记忆特性）。从将来的显示器和光点元素中节省的观点来看，这些结果也非常有用。