導電性ポリマーをマトリックスとした量子化ナノ微粒子分散系における三次元配列制御

使用导电聚合物基质的量子化纳米粒子分散系统中的三维排列控制

• 批准号: 14750012
• 负责人: 手塚 美彦
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750012/
• 关键词: 導電性ポリマー; ポリチオフェン; ナノ微粒子; フラーレン; CdSe; 光誘起電子移動; デヒドロアラニン; 両親媒性; 光起電性; 有機EL

ポリデヒドロアラニン構造とポリチオフェン構造を連結した両親媒性ポリチオフェンを用いて、導電性ポリマーマトリックス中にフラーレンC_<60>及びCdSeナノ微粒子をそれぞれ分散したコンポジットフィルムを作成した。C_<60>はポリマーマトリックス中に均一に分子分散し、ITO電極とアルミニウム電極によるサンドイッチセルは明瞭なダイオード特性を示した。一方、CdSeナノ微粒子はキャスト過程で凝集し、再分散も困難であった。これらの結果から、CdSeナノ微粒子を導電性ポリマーマトリックス中に均一に分散するためには、導電性ポリマー自身がCdSeナノ微粒子表面に配位し、その分散状態を安定化する必要があると考えられる。そこで配位能を有する導電性ポリマーとしてピリジンとアルコキシベンゼンとの交互共重合体を合成し、配位子交換によりCdSeナノ微粒子分散フィルムを作成した。具体的手順は以下の通りである:トリオクチルホスフィンなどの低分子配位子で安定化されたCdSeナノ微粒子を導電性ポリマーとともにクロロホルム溶液からキャスト法により成膜した。このフィルムを減圧下でポリマーのガラス転移点以上に加熱することにより低分子配位子を留去した。重量変化及びFT-IRスペクトルから低分子配位子がほぼ完全に除去されていることが確認された。低分子配位子を除去したCdSeナノ微粒子と導電性ポリマーのコンポジットフィルムはCdSeナノ微粒子に特徴的な吸収スペクトルの形状を保持しており、またクロロホルムに再溶解できることから、導電性ポリマーのピリジン環がCdSeナノ微粒子に配位することによってマトリックス中でその分散状態を安定化していると考えられる。さらにポリマーの強い蛍光がCdSeナノ微粒子のドーピングにより消光されることから、ポリマーからCdSeナノ微粒子への光誘起電子移動が示唆された。

使用两亲性的聚息烯，在其中连接了多脱氢丙氨酸结构和聚噻吩结构，该复合膜分别散布在富勒烯C_ <60>和CDSE纳米颗粒中，分别分散在导电聚合物基质中。 C_ <60>均匀地分子分散在聚合物基质中，带有ITO和铝电极的三明治细胞显示出明显的二极管特性。另一方面，CDSE纳米颗粒在铸造过程中凝聚了，因此很难重新分散。基于这些结果，人们认为，为了均匀分散CDSE纳米颗粒在导电聚合物基质中，导电聚合物本身需要与CDSE纳米颗粒的表面进行协调并稳定分散态。因此，将吡啶和烷氧基苯的交替共聚物合成为具有协调能力的导电聚合物，而CDSE纳米颗粒分散膜由配体交换制备。特定过程如下：CDSE纳米颗粒用小分子配体稳定（如三辛基膦）通过从氯仿溶液和导电聚合物一起铸造来沉积。将膜加热至在减压下去除小分子配体的压力下聚合物的玻璃过渡温度。重量变化和FT-IR光谱证实了小配体几乎完全去除。已从小分子配体中去除的CDSE纳米颗粒和导电聚合物的复合膜保留了CDSE纳米颗粒的吸收光谱特征，并且还可以在氯仿中重新解散，并被认为可以通过将pyrimine prolimtiles contriptions稳定在成分中的分散状态。此外，聚合物的强荧光通过掺杂CDSE纳米颗粒而淬灭，这表明光诱导的电子从聚合物转移到聚合物到CDSE纳米颗粒。