多光子励起による長寿命励起状態材料の開発

利用多光子激发开发长寿命激发态材料

基本信息

批准号：
20043013
负责人：
渡辺敏行
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20043013/
关键词：
常温りん光三重項励起状態二光子吸収断面積

项目摘要

大きな二光子吸収断面積を有し、かつ長い励起状態を達成するための材料設計指針は未だ確立されていない。我々は以下の4つの因子を抑制すると、室温でも長寿命のりん光が観察できることを初めて明らかにした。その4つの因子とは、(1) 色素の周囲のマトリックスの熱運動および色素自身の熱運動(2) 色素とマトリックス間の電子移動あるいはエネルギー移動(3) 色素の凝集により生じる濃度消光(4) 酸素によるクエンチングである。ビニル系高分子のようなマトリックスにりん光色素を分散させると、側鎖の熱的な局所運動によって、室温ではりん光が観察されないのに対して、水素結合性の強い、室温でも低運動性のマトリックス(β-estadiol)中にりん光色素を分散させると、3重項励起状態寿命が秒オーダーまで長くなることを見出した。この室温下での励起状態寿命は従来の有機材料と比較して1000倍以上長くなった。長寿命の室温りん光を観察するための、有機色素自体の構造としてはビフェニルやフルオラン等の芳香族炭化水素に電子供与性基を導入したものが有効であることを見出した。また、電子吸引性基、フッソ基を導入したものでは、りん光寿命は長寿命化できなかった。これらの材料の二光子吸収断面積を測定した所、最大で450GMであることが判明した。さらにπ電子共役系の長いビススチリルベンゼン等について検討したが、項間交差効率がほぼゼロであるため、りん光は得られなかった。室温で長寿命励起状態を有する有機材料の応用について検討した。常温での長い励起状態を始点とした光化学反応が可能であることを示唆するデータを得た。

尚未建立材料设计指南以实现大型两光子吸收横截面区域和长期激发状态。我们首次揭示了即使在室温下抑制以下四个因素也可以观察到长寿的磷光：（1）基质周围矩阵的热运动以及染料本身的热运动（2）染料和染料（3）浓度Qugen引起的浓度（3）由染料（4）引起的（4）Qugen（4）。当磷光染料分散在诸如乙烯基聚合物之类的基质中时，由于侧链的热局部运动，在室温下未观察到磷光染料，而当磷光染料分散在具有强氢键特性（β-固化特性）的矩阵中（β-固醇），而室温下的序列较低，则在室温下均可在室温下进行速度较低的序列。这种激发的状态寿命比传统有机材料长1000倍。已经发现，有机染料本身将电子粉化基团引入芳香族烃，例如二苯基和氟烷，是观察长室温度磷光的结构。此外，当引入电子吸引力组或荧光组时，不能延长磷光寿命。测量了这些材料的两光子吸收横截面区域，发现最多为450克。此外，研究了带有π电子共轭系统的长双晶苯苯，但由于末端交叉效率几乎为零，因此未获得磷光。研究了有机材料在室温下具有长寿激发态的有机材料。获得数据以表明从室温下长期激发态开始的光化学反应是可能的。