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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。

The environment is harmonious, and the environment is harmonious. The environment is harmonious, and the environment is harmonious. The environment is harmonious, and the environment is harmonious. The environment is harmonious, and the environment is harmonious. In this study, the correlation results between the optical properties of silver particles and the morphology of silver particles were obtained. Theoretical calculations were performed using particle analysis methods. Reversible and precise arbitrary morphology control theory of silver particles was established. Silver electrolytic precipitation was deepened. 1) Detailed analysis of the optical properties of electrodeposited silver particles in dark field micromirrors, 2) Surface modification of silver particles, polymer recombination, particle morphology and optical properties 1) In this study, we conducted field observation of the optical properties of silver particles in dark field micromirrors. The results of AFM and SEM were compared with the morphology of precipitated particles. Specifically, EC particles in motion are set up in dark field micromirrors, and silver particles are charged on the active electrodes. Optical measurement is carried out in order to successfully detect the growth of single particles accompanied by resonance field. The resonance spectrum is different, the precipitation state of particles is very high correlation, and the optical characteristics, precipitation morphology, and single particle characteristics are evaluated. 1, 2) The effect of surface modification of silver particles on electrochemical properties and optical properties is discussed. The adsorption of silver particles on the surface of the modified material, the electrolytic precipitation of the unique particle morphology, the development of novel optical states, and the improvement of color retention characteristics have been successfully achieved. The result is that the future of light modulation is very useful.