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有機色素と無機半導体を複合化したLB膜による階層型光電子移動系の構築

利用有机染料与无机半导体结合的LB薄膜构建分级光电子传输系统

基本信息

批准号：
17029025
负责人：
宇佐美久尚
金额：
$ 2.62万
依托单位：
Shinshu 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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

有機色素と酸化モリブデンゲル(MO)を複合化した有機/無機複合LB膜を作製し、ナノスケールの有機無機ハイブリッド多層膜を得た。有気層としてジアルキルルテニウム錯体(RCnRu)、ジアルキルビオロゲン(DCnV)、ジアルキルジメチルアンモニウムイオン(DCnA)を用いると、一辺1μmの正方形の領域で最大表面粗さ0.5nmとなる平滑な膜が得られた。亜鉛ピリドポルフィラジン(ZbPyPc)/MO複合膜の場合には色素の会合体を生じやすく、表面の粗さは3nmとなった。しかし、表面粗さは分子一個分の大きさであり、本質的に欠陥の少ない平滑な多層膜と考えられる。DCnA/MO複合膜に断続的な励起光を照射して電気化学測定を行い、アノーディックな光電流を観測した。測定条件化でDCnAが光電気化学的に不活性であることから、酸化モリブデンゲル層がn型半導体的な性質を持ち、伝導帯準位が-0.7V vs Ag/AgClと見積もられた。DCnRu/MO/DCnV/石英導波路の積層順の複合LB膜を作製し、この膜のDCnRu側に犠牲的電子供与体としてトリエタノールアミン(TEOA)水溶液を接触させ、450nmの青色光を照射すると、積層方向の電子移動によりビオロゲンラジカルカチオンを生じることを吸収スペクトルから明らかにした。逆の積層順序では光照射後もスペクトル変化が無いことから、異方的な電子移動が起こることを明らかにした。また、ZnPyPcを増感剤層としてZnPyPc/MO/DCnV/石英導波路のような複合膜を作製し、640nmの赤色光の照射により、同様の異方的な光電子移動を確認した。これらを組み合わせることにより、多段励起の光電子移動システム、すなわち、人工光合成モデルの可能性を示した。

Organic/inorganic composite LB films prepared by compounding organic pigments and organic/inorganic composite LB films There are layers of RCnRu, DCnV, DCnA, and 1μm square areas with maximum surface roughness of 0.5 nm. In the case of lead (ZbPyPc)/MO composite film, the pigment is produced and the surface is coarse. The surface is thick and the molecule is a big part. The essence is not smooth and the multilayer film is smooth. DCNA/MO composite films are excited by light irradiation and electrochemistry measurement. The measurement conditions of DCnA photoelectrochemical inactivity, acidification and conductivity of n-type semiconductors are-0.7V vs Ag/AgCl. DCNRu/MO/DCNV/quartz waveguide laminated composite LB film was fabricated. The electron donor on the DCNRu side of the film was contacted with TEOA aqueous solution. The electron migration in the laminated direction was induced by irradiation with cyan light at 450nm. In the reverse lamination sequence, after light irradiation, the surface changes without change, and electrons move in different directions. ZnPyPc/MO/DCnV/quartz waveguide composite film fabrication, 640nm red light irradiation, same and different direction photoelectron movement confirmed This paper shows the possibility of photoelectron mobility by multi-stage excitation.