多孔性表面における吸着高分子系の超長寿命電荷分離状態の生成とダイナミックス

多孔表面吸附聚合物系统中超长寿命电荷分离态的产生和动力学

• 批准号: 14050061
• 负责人: 宮坂 博
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14050061/
• 关键词: 電子移動; 光電導体; 時間分解分光; 電荷輸送; 電荷分離状態; ホール移動

我々は多孔性樹脂にポリ(N-ビニルカルバゾール)(PVCz)のような高分子を吸着した系で、室温定常光照射によって10時間以上生存する電荷分離状態を生成できることを報告している。本研究では、このような多孔性表面上に高分子化合物を吸着させた系での電子移動過程のダイナミックスとメカニズムを対象とし、機能性界面・表面における長距離電荷輸送に関した最適化条件を獲得することを目的として、以下の観点から研究を行った。まず、広い時間範囲での精密なダイナミックスの測定のために、フェムト秒から数ナノ秒の測定に対しては、光学部品などを購入しフェムト秒の分解能を有する過渡吸収測定システムの構築を行った。更にナノ秒から時間の範囲の測定のために、現有のナノ秒レーザーを用いて拡散反射測定システムを作成した。これらの測定装置を用いて、高極性ミクロ細孔を持たないポーラスシリカガラスや他の吸着剤を用い比較のための資料としてPVCzを吸着し、その光励起後の電荷分離状態のダイナミクスを検討した。その結果、数時間領域で生存する超長寿命電荷分離状態は観測されず、高極性ミクロ環境によるトラップサイトが超長寿命電荷分離状態の生成に重要な役割を果たすことが確認された。また、モデル計算から表面物性の異なる部位の規則性(あるいは周期構造)と吸着部位の規則性(側鎖間の距離)が異なる場合に、このような超長寿命電荷分離状態を作成できることが判明した。これらのデータを基に、最適化されうる系の分子設計を行った。

I 々 は porous resin に ポ リ (N - ビ ニ ル カ ル バ ゾ ー ル) (PVCz) の よ う な polymer を sorption し た is で, room temperature or run irradiation に よ っ て above 10 time survival す る state of charge separation を generated で き る こ と を report し て い る. This study で は, こ の よ う な に polymer porous surface を sorption さ せ た department で の electronic mobile process の ダ イ ナ ミ ッ ク ス と メ カ ニ ズ ム を like と seaborne し, functional interface surface に お け る long distance charge transport に masato し た optimization condition を get す る こ と を purpose と し て, the following の 観 point か ら を line っ た. ま ず, hiroo い time van 囲 で の precision な ダ イ ナ ミ ッ ク ス の determination の た め に, フ ェ ム ト seconds か ら number ナ ノ seconds の determination に し seaborne て は, optical component な ど を buy し フ ェ ム ト seconds の decomposition can have す を る transition 収 absorption determination シ ス テ ム の line build を っ た. More に ナ ノ seconds か ら time の van 囲 の determination の た め に, existing の ナ ノ seconds レ ー ザ ー を with い て company, determination of scattered reflection シ ス テ ム を made し た. を こ れ ら の measurement device with い て, high polarity ミ ク ロ pores を hold た な い ポ ー ラ ス シ リ カ ガ ラ ス や he の sorption tonic を い is の た め の data と し て PVCz を sorption し, そ の excitation light up after の state of charge separation の ダ イ ナ ミ ク ス を beg し 検 た. そ の result, the number of time domain で す survival る long life state of charge separation は 観 measuring さ れ ず, high polarity ミ ク ロ environment に よ る ト ラ ッ プ サ イ ト が long life state of charge separation の generated important な に "を cut fruit た す こ と が confirm さ れ た. ま た, モ デ ル computing か ら surface property の different な る parts の regularity (あ る い は cycle structure) と sorption part の regularity (の distance between side chain) が different な る に, こ の よ う な long life state of charge separation を made で き る こ と が.at し た. Youdaoplaceholder2 れら デ デ タを タを base に, optimization されうる series <s:1> molecular design を line った.

项目成果

Sazzadur R.Khan: "Picosecond laser photolysis studies on photoinduced electron transfer processes in poly(1-vinlypyene) in solutions"Phys.Chem.Chem.Phys.. 5(3). 1003-1009 (2003)

Sazzadur R.Khan：“溶液中聚 (1-vinlypyene) 光致电子转移过程的皮秒激光光解研究”Phys.Chem.Chem.Phys.. 5(3)。

Hiroshi Miyasaka: "Solvent effect of the hole migration along a poly(N-vinylcarbazole) chain as revealed by picosecond transient absorptioin and dichroism measurements"J.Phys.Chem.. A106(10). 2192-2199 (2002)

Hiroshi Miyasaka：“皮秒瞬态吸收和二色性测量揭示了空穴沿着聚（N-乙烯基咔唑）链迁移的溶剂效应”J.Phys.Chem.. A106（10）。

Teruaki Kaieda: "Efficient photocyclization of dithienylethene dimer, trimer and tetramer : quantum yield and reaction dynamics"J. Am. Chem. Soc.. 124(9). 2015-2024 (2002)

Teruaki Kaieda：“二噻吩乙烯二聚体、三聚体和四聚体的高效光环化：量子产率和反应动力学”J。

Hiroshi Miyasaka: "Solvent viscosity effects on photochromic reactions of a diarylethene derivative as revealed by picosecond laser spectroscopy"J. Phys. Chem.. A106(35). 8096-8102 (2002)

Hiroshi Miyasaka：“皮秒激光光谱揭示溶剂粘度对二芳基乙烯衍生物光致变色反应的影响”J。

Dominique Guillaumont: "An ab initio MO study of the photochromic reaction of dithienylethenes"J. Phys. Chem.. A106(31). 7222-7227 (2002)

Dominique Guillaumont：“二噻吩乙烯光致变色反应的从头开始 MO 研究”J。