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

基本信息

  • 批准号:
    18033025
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.98万
  • 依托单位:
  • 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:
    2006
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2006 至 2007
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

近年、太陽エネルギーの有効活用が注目を集めており、高効率有機太陽電池の開発に向けた研究が盛んに行われている。我々は、金ナノ微粒子を土台としてポルフィリンとフラーレンを三次元的にクラスター化させ、そのクラスターをさらに酸化物半導体電極上に組織化させることに成功している。そしてその修飾電極を用いて、色素増感太陽電池とバルクヘテロ接合太陽電池の両特性を併せ持った新規な有機太陽電池の開発に成功している。しかしながら、金ナノ微粒子はポルフィリンの励起状態を失活すること、および高価であることを考慮すると、安価な微粒子上にポルフィリンを組織化することが望まれる。そこで、我々はポルフィリン組織化の土台として、光捕集効果も期待できる半導体微粒子に着目し、ポルフィリンを半導体微粒子上に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。ポルフィリンアルカンチオールをCdSeナノ微粒子上に組織化したポルフィリン修飾CdSeナノ微粒子を合成した。合成はヘキサデシルアミンとチオフェノールで被覆されたCdSeナノ微粒子をまず合成し、このアルキルアミンをポルフィリンアルカンチオールと交換することで作製した。ポルフィリン修飾CdSeナノ微粒子ではCdSeにより捕集された光エネルギーはエネルギー移動によりポルフィリンに移動する。このエネルギー効率はCdSeナノ微粒子上のポルフィリン数を増加させると上昇し、ポルフィリン数21個では100%の効率で起こることがわかった。ポルフィリンも光捕集を行うので、両発色団とも紫外・可視光を効率よく捕集できることになる。また、生成したポルフィリンの励起1重項状態はCdSeナノ微粒子によって消光されないこともわかった。従って、適切なアクセプター分子と組み合わせることで光電変換系に展開できることがわかった。
In recent years, sun エ ネ ル ギ ー の is sharper use が attention を set め て お り, high working rate of organic solar cell の 発 に to け た research が sheng ん に line わ れ て い る. I 々 は, gold ナ ノ particles を TuTai と し て ポ ル フ ィ リ ン と フ ラ ー レ ン を three yuan に ク ラ ス タ ー change さ せ, そ の ク ラ ス タ ー を さ ら に acidification content semiconductor electrode に organized さ せ る こ と に successful し て い る. を そ し て そ の modified electrodes with い て, pigment rights solar cell と バ ル ク ヘ テ ロ junction solar cell の struck を and せ hold っ た new rules な organic solar cell の open 発 に successful し て い る. し か し な が ら, gold ナ ノ particles は ポ ル フ ィ リ ン の excitation state を inactivation す る こ と, お よ び high 価 で あ る こ と を consider す る と, Ann 価 な particles on に ポ ル フ ィ リ ン を organized す る こ と が hope ま れ る. そ こ で, I 々 は ポ ル フ ィ リ ン organized の TuTai と し て, capture unseen light fruit も expect で き る semiconductor particles with し, ポ に ル フ ィ リ ン を semiconductor particles に 3rd dimensional に organized し, さ ら に フ ラ ー レ ン と に acidification total content of semiconductor electrode に set product change す る こ と で, photoelectric variations in を build す る こ と を refers し た. ポ ル フ ィ リ ン ア ル カ ン チ オ ー ル を CdSe ナ ノ particles on に organized し た ポ ル フ ィ リ ン modified CdSe ナ ノ particles を synthetic し た. Synthetic は ヘ キ サ デ シ ル ア ミ ン と チ オ フ ェ ノ ー ル で coating さ れ た CdSe ナ ノ particles を ま ず synthetic し, こ の ア ル キ ル ア ミ ン を ポ ル フ ィ リ ン ア ル カ ン チ オ ー ル と exchange す る こ と で cropping し た. ポ ル フ ィ リ ン modified CdSe ナ ノ particles で は CdSe に よ り capture さ れ た light エ ネ ル ギ ー は エ ネ ル ギ ー mobile に よ り ポ ル フ ィ リ ン に mobile す る. こ の エ ネ ル ギ ー sharper rate は CdSe ナ ノ particles on の ポ ル フ ィ リ ン number を raised plus さ せ る と rise し, ポ ル フ ィ リ ン number 21 で は 100% の で sharper rate up こ る こ と が わ か っ た. ポ ル フ ィ リ ン も line light capture を う の で, struck 発 color 団 と も ultraviolet, visible light を sharper rate よ く capture で き る こ と に な る. ま た, generate し た ポ ル フ ィ リ ン の wound up a heavy item status は CdSe ナ ノ particles に よ っ て extinction さ れ な い こ と も わ か っ た. 従 っ て, appropriate な ア ク セ プ タ ー molecular と group み close わ せ る こ と で photoelectric variations in system に expand で き る こ と が わ か っ た.

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
ナノカーボンハンドブック
纳米碳手册
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    宮澤薫一;他多数共著
  • 通讯作者:
    他多数共著
Structure and photoelectrochemical properties of nanostructured SnO2 electrodes deposited electrophoretically with the composite clusters of porphyrin-modified gold nanoparticle with a long spacer and fullerene
  • DOI:
    10.1016/j.tet.2005.05.109
  • 发表时间:
    2006-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    H. Imahori;A. Fujimoto;Soonchul Kang;H. Hotta;Kaname Yoshida;T. Umeyama;Y. Matano;S. Isoda
  • 通讯作者:
    H. Imahori;A. Fujimoto;Soonchul Kang;H. Hotta;Kaname Yoshida;T. Umeyama;Y. Matano;S. Isoda
Light-Harvesting and Energy Transfer in Multiporphyrin-Modified CdSe Nanoparticles
多卟啉修饰的 CdSe 纳米粒子的光捕获和能量转移
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Soonchul Kang;Masakazu Yasuda;Hiroshi Miyasaka;Hironobu Hayashi;Mitsuo;Kawasaki;Tomokazu Umeyama;Yoshihiro Matano;Kaname Yoshida;Seiji Isoda;Hiroshi Imahori
  • 通讯作者:
    Hiroshi Imahori
Dendritic Effects on Structure and Photophysical and Photoelectrochemical Properties of Fullerene Dendrimers and Their Nanoclusters
  • DOI:
    10.1021/jp066730w
  • 发表时间:
    2007-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Kohei Hosomizu;H. Imahori;U. Hahn;J. Nierengarten;A. Listorti;N. Armaroli;T. Nemoto;S. Isoda
  • 通讯作者:
    Kohei Hosomizu;H. Imahori;U. Hahn;J. Nierengarten;A. Listorti;N. Armaroli;T. Nemoto;S. Isoda
A photoelectrochemical device with a nanostructured SnO2 electrode modified with composite clusters of porphyrin-modified silica nanoparticle and fullerene
  • DOI:
    10.1021/jp061524
  • 发表时间:
    2006-06-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Imahori, Hiroshi;Mitamura, Keigo;Ito, Osamu
  • 通讯作者:
    Ito, Osamu
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今堀 博其他文献

遺伝子導入と光発現誘導を可能にする金ナノ粒子
金纳米颗粒可实现基因转移和光诱导表达
  • DOI:
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    0
  • 作者:
    村上 達也;中辻 博貴;Kelly Galbraith;栗栖 純子;今堀 博;見学 美根子
  • 通讯作者:
    見学 美根子
High-resolution dynamic imaging of bacteriorhodopsin in purple membrane by high-speed AFM
高速 AFM 对紫色膜中细菌视紫红质的高分辨率动态成像
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    姜 舜徹;安田 雅一;宮坂 博;梅山 友和;俣野 善博;吉田 要;磯田 征二;今堀 博;Shibata Mikihiro;Daisuke Yamamoto;Hayato Yamashita;Toshio Ando;Hayato Yamashita;Toshio Ando;山下隼下;山下隼人;山下隼人;山下隼人
  • 通讯作者:
    山下隼人
Synthesis and characterization of nucleosidetype n-heterocyclic carbene metal complexes
核苷型n-杂环碳烯金属配合物的合成与表征
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    今堀 博;梅山有和(分担);Markus Mosimann
  • 通讯作者:
    Markus Mosimann
ハロゲンイオンとSO_2からなる複合体に関する研究
卤素离子与SO_2配合物的研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    今堀 博;梅山有和(分担);Markus Mosimann;長澤 五十六;長澤 五十六;長澤 五十六;長澤 五十六
  • 通讯作者:
    長澤 五十六
ポルフィリン有機太陽電池
卟啉有机太阳能电池
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    T. Umeyama;H. Imahori;et. al.;今堀 博
  • 通讯作者:
    今堀 博

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  • 通讯作者:
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    19029020
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    2007
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    2006
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    17036026
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    2005
  • 资助金额:
    $ 1.98万
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    1991
  • 资助金额:
    $ 1.98万
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  • 资助金额:
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美国-墨西哥合作研究:通过正电子湮灭表征液晶和胶体半导体颗粒
  • 批准号:
    8807974
  • 财政年份:
    1988
  • 资助金额:
    $ 1.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant
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知道了