共役ポリマー/カーボンナノチューブ複合体の光電変換特性

点击翻译按钮获取中文摘要

カーボンナノチューブはその特異な電子構造から様々な材料への応用が期待されている。しかし、カーボンナノチューブはバンドル化しやすく、種々の溶媒に対するその溶解性の低さが材料として利用する上で大きな問題となっている。そこで、本申請者は共役ポリマーであるポリチオフェン誘導体を可溶化剤としてカーボンナノチューブの有機溶媒への可溶化を行なった。このとき、本申請者は高速振動粉砕法によりポリチオフェン誘導体とカーボンナノチューブを固体のまま混合することで可溶化を試みた。これまでに、高速振動粉砕法は"簡便に"、"短時間で"、しかも"高濃度で"カーボンナノチューブを水溶化できることを報告していたが、今回、クロロホルム、1-メチル-2-ピロリドン(NMP)、およびN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)などの有機溶媒にも適用できることが示された。透過型電子顕微鏡の写真から、ポリチオフェンはカーボンナノチューブの表面に巻きついていることが明らかとなった。また、可視-紫外吸収スペクトルの結果から、500〜650nmに新しい吸収が確認され、ポリチオフェンの有効共役長が伸張していることが明らかとなった。この原因は、比較的剛直で一次元方向に伸びたカーボンナノチューブ表面で、ポリチオフェンの構造が立体的に規制されたことによると考えられる。この共役ポリマーの立体構造の規制は、光電機能や導電特性が種々変化するものと予測され大変興味深い結果である。