機能性分子修飾ナノ微粒子の合成と光物性

功能分子修饰纳米粒子的合成及光学性质

• 批准号: 17036026
• 负责人: 今堀 博
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Kyoto 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 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17036026/
• 关键词: ポルフィリン; フラーレン; シリカ微粒子; 酸化物半導体; コロイド; 太陽電池; ホスト・ゲスト相互作用; 電子移動

本研究では、ポルフィリン組織化の土台として、光化学的に不活性で安価なシリカ微粒子に着目し、ポルフィリンをシリカ微粒子上に3次元的に組織化し、さらにフラーレンと共に酸化物半導体電極上に集積化することで、光電変換系を構築することを目指した。市販のアミノ基で修飾されたシリカ微粒子とポルフィリン活性エステルを反応させ、アミド結合によってポルフィリンをシリカ微粒子に固定化させることで、ポルフィリン修飾シリカ微粒子を作製した。光学顕微鏡写真から、マイクロ微粒子の表面がポルフィリン固定により、赤紫色に染まっていることが確認された。また、赤外スペクトルからは、アミド結合由来のピークが観測された。拡散反射吸収スペクトルでは、ポルフィリンのソレー帯のピークはクロロホルム中よりも少し長波長シフトしていることから、ポルフィリン同士が適度に相互作用していることが示唆された。以上より、ポルフィリンがシリカ微粒子表面上に化学修飾されていることがわかった。元素分析と表面積測定の結果から、ポルフィリン間の平均距離は、ポルフィリン間にフラーレン分子を挟み込んだ理想値よりも少し大きいことから、ポルフィリン修飾シリカ微粒子はフラーレンをポルフィリン間に取り込むことが可能である。修飾電極を用いて、3極系で光電変換特性を評価したところ、光電流発生効率は、フラーレンの濃度比が上がると共に上昇した。この値は、同程度のスペーサー鎖長を持つポルフィリン修飾金微粒子とフラーレン複合系における類似の実験条件下と比較して、約4倍高い。すなわち、シリカ微粒子を用いることで、ポルフィリン励起状態の失活を抑制し、光電流発生効率を大幅に向上することに成功した。また、シリカ微粒子を用いて、ドナー・アクセプターを電極上に組織化した光電変換系を初めて開発した。

This study is aimed at the construction of a photoelectric conversion system on the surface of an acid semiconductor electrode, which is composed of a three-dimensional structure on the surface of an acid semiconductor electrode, and a three-dimensional structure on the surface of an acid semiconductor electrode. Immobilization of micro-particles by molecular modification of micro-particles Optical Microscope Photographs of Microparticles This is the first time I've ever seen a woman. The scattering reflection absorption spectrum is different from the scattering reflection spectrum. The scattering reflection spectrum is different from the scattering reflection spectrum. The scattering reflection spectrum is different from the scattering reflection spectrum. As mentioned above, there are chemical modifications on the surface of the Polifurringanshilika particles. Elemental analysis and surface area determination results: average distance between particles: average distance between particles: average distance: average distance between particles: average distance between particles: average distance: average distance between particles: average distance: average distance between particles: average distance: average distance between particles: The photoconversion characteristics of the modified electrode and the three-electrode system are evaluated, and the photocurrent generation efficiency and the concentration ratio of the modified electrode are increased. This value is about 4 times higher than that of the modified gold particles and the composite system under similar conditions. The photocurrent generation efficiency is greatly improved due to the suppression of the inactivation of the excited state of the particles. The photoelectric conversion system is developed by organizing the electrode with fine particles.

项目成果

Efficient photocurrent generation by SnO2 electrode modified electrophoretically with composite clusters of porphyrin-modified silica microparticle and fullerene.

• DOI: 10.1039/b513707a
• 发表时间: 2006-01
• 期刊: Chemical communications
• 影响因子: 4.9
• 作者: H. Imahori;K. Mitamura;T. Umeyama;Kohei Hosomizu;Y. Matano;Kaname Yoshida;S. Isoda

Synthesis of Dendritic Branches With Peripheral Fullerene Subunits

具有外围富勒烯亚基的树枝状分支的合成

• 发表时间: 2006
• 期刊: Eur.J.Org.Chem. 2006・1
• 作者: T.Okada;K.Tanaka;M.Shiro;M.Shionoya;田中健太郎(分担);Ko Yoneda;Ko Yoneda;Keisaku Nakano;Hitoshi Kumagai;Keiichi Adachi;Keiichi Adachi;U.Hahn et al.
• 通讯作者: U.Hahn et al.

Photoinduced Electron Transfer in Langmuir-Blodgett Monolayers of Porphyrin-Fullerene Dyads

卟啉-富勒烯二元体 Langmuir-Blodgett 单分子层中的光诱导电子转移

• 发表时间: 2005
• 期刊: Langmuir 21・12
• 作者: T.Okada;K.Tanaka;M.Shiro;M.Shionoya;田中健太郎(分担);Ko Yoneda;Ko Yoneda;Keisaku Nakano;Hitoshi Kumagai;Keiichi Adachi;Keiichi Adachi;U.Hahn et al.;H.Imahori et al.;T.Vuorinen et al.
• 通讯作者: T.Vuorinen et al.

化学フロンティア・ナノカーボンの新展開-(分担執筆)

化学前沿：纳米碳的新进展-（贡献者）

• 发表时间: 2005
• 作者: T.Okada;K.Tanaka;M.Shiro;M.Shionoya;田中健太郎(分担);Ko Yoneda;Ko Yoneda;Keisaku Nakano;Hitoshi Kumagai;Keiichi Adachi;Keiichi Adachi;U.Hahn et al.;H.Imahori et al.;T.Vuorinen et al.;V.Chukharev et al.;Y.Kobori et al.;T.Nagahara et al.;今堀 博 他
• 通讯作者: 今堀 博 他

Photoinduced electron transfer in self-assembled monolayers of porphyrin-fullerene dyads on ITO

• DOI: 10.1021/la0500833
• 发表时间: 2005-07-05
• 期刊: LANGMUIR
• 影响因子: 3.9
• 作者: Chukharev, V;Vuorinen, T;Lemmetyinen, H
• 通讯作者: Lemmetyinen, H