WO_3ゲルのフォト・エレクトロクロミズムの相関と光蓄電池試作に関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

a-WO_3は、電圧をかけると色が変わるエレクトロクロミズムを示す。この現象の特徴は、色が変わった後に電圧をかける回路を開いて置くと長時間その状態を保つメモリー効果を示す事であり、ディスプレイ・不揮発性メモリーとして応用が考えられているが、さらにこの物質は、光を当てると色が変わるというフォトクロミズムを示す事も知られている。本課題では、タングステン酸ゲルにおけるフォトクロミズムによる光エネルギー→化学エネルギー変換とエレクトロクロミズムの化学エネルギー→電気エネルギー変換の両変換過程における光・電子機構の総合的解明を行う事を目的として研究を行なった。詳細については、未だ研究の途中であり、最初に目標とした機構解明の完全な達成のためには今後の研究を待たなければならないが、研究の途中で新たな地見を得たので特にこれについて報告する。報告者は、既に、予備的な研究においてタングステン酸とポリエチレングリコールを複合化し、この系のフォトクロミズム(機能性として)について著しい増感を見いだし報告しているが、今回の研究に於いてPEG以外の水溶性高分子を添加しフォトクロミズムの観察を行ったところ、ポリビニルアルコール(PVA)を添加した場合にも、PEGと同様の増感現象がある事を見出した。また、紙(主成分はセルロース)にタングステン酸水溶液を染み込ませた際にも着色効率の改善が見られた。これらの高分子は共通して水酸基(-OH)を持っており、着色効率の改善が、主に添加した高分子の末端基の影響によるものであると考えれるので、幾つかの末端基(水酸基、その他)の異なる有機物の溶液をタングステン酸に混入し、紫外光(254nm)照射時の着色の観察を行った。着色前はどの試料も淡い黄色であり、差異は見られなかったが、紫外光照射によりアルコール添加ゲルのみが着色する事を見出した。この事から水酸基がフォトクロミズム増感に大きく関与している事が明らかとなった。