層状ニオブ・チタン酸塩の層間交互固定化と剥離による層状ナノ複合体の組織化と光機能

通过层间交替固定和层状钛酸铌剥离制备层状纳米复合材料的组织和光学功能

• 批准号: 14750661
• 负责人: 中戸 晃之
• 金额: $ 2.18万
• 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 Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750661/
• 关键词: 層状ニオブ酸塩; 共インターカレーション; ローダミン色素; メチルビオロゲン; 光誘起電子移動; 剥離; 粘土鉱物; ナノシート分散系; ナノシートコロイド; ゾル-ゲル転移

本研究では、層状ニオブ・チタン酸塩-光機能分子複合体を、層間へのインターカレーションと剥離層コロイド分散系を用いる"柔らかい複合化"との2種の方法で調製する。昨年度、(1)層状ニオブ酸塩K_4Nb_6O_<17>へのトリスビピリジルルテニウム錯体およびメチルビオロゲン(MV^<2+>)の共インターカレーションによる可視光誘起電子移動系の組織化に成功し、(2)層状ニオブ酸塩K_4Nb_6O_<17>剥離ナノシート分散系のゾル-ゲル転移を明らかにした。今年度は、(1)の系の発展として増感色素ローダミン6G(R6G^+)とメチルビオロゲンの共インターカレーションを検討し、(2)ナノシート分散系についてはニオブ酸塩-粘土混合ナノシート分散系の相挙動を調べた。共インターカレーションについては、K_4Nb_6O_<17>をMV^<2+>、R6G^+と逐次反応させ、MV^<2+>とR6G^+とが層間に共存する層間化合物を合成した。可視光照射により、層間MV^<2+>の還元を示唆する挙動が観察された。MV^<2+>-K_4Nb_6O_<17>層間化合物では紫外光照射でのみMV^<2+>の光還元が起こることから、この挙動は共インターカレートしたR6G^+の増感作用によると考えられた。ナノシート分散系については、ニオブ酸塩と粘土鉱物との2種の剥離ナノシートを混合させた分散系を調製した。混合ナノシート分散系は見かけ上均一で液晶性を示した。この混合分散系にシアニン色素を加えると色素は粘土シートに選択的に吸着し、偏光可視スペクトルから、粘土ナノシートは等方的に分散していることが分かり、混合分散系内の粘土ナノシートは、ニオブ酸塩ナノシートとは相分離した状態にあると考えられた。これよりニオブ酸塩-粘土混合ナノシート分散系は、液晶配向秩序をもたらすニオブ酸塩ナノシートと機能分子の吸着場として働く粘土ナノシートとが、マクロには均一でミクロには分離して分散した、特異な多成分系であると考えられた。

In this study, two methods of modulation of layered, interlayer and exfoliated acid-photofunctional molecular complexes were studied. In the past year,(1) the successful organization of electron mobility system induced by visible light in the case of the layered structure of K_4Nb_6O_(2) the successful organization of electron mobility system induced by visible light in the case of the layered structure of K_4Nb_6O_(2) the successful organization of electron mobility system induced by visible light in the case of the layered structure of K_4Nb_6O_<17><17>This year,(1) the development of the system and the development of sensitizing pigment R6G (R6G ^+) and the development of the system are discussed;(2) the phase motion of the system is adjusted by using the dispersion system. The interlayer compounds of K_4Nb_6O_MV ^&lt;2 +&gt;, R6G ^+, MV ^&lt;2 +&gt; and R6G ^+ were synthesized.<17>Visible light irradiation, interlayer MV ^&lt;2 +&gt; and return element are observed. MV ^&lt;2 +&gt;-K_4Nb_6O_Intercalation Compound: Photoreduction of MV ^&lt;2 +&gt; by UV Irradiation<17>The dispersion system is composed of two kinds of exfoliated substances: acid and clay. Mixed liquid crystal dispersion system is uniform and liquid crystalline. The mixed dispersion system is composed of a mixture of pigment and clay. The pigment is adsorbed on the clay and the clay is dispersed in the mixture. The mixture is dispersed in the clay and the clay is separated from the clay. The acid/clay mixture has a dispersion system, a liquid crystal alignment order, an adsorption field of functional molecules, and a homogeneous dispersion system.

项目成果

S.Yakabe, T.Nakato: "Intercalation of Substituted Alkylammonium Ions into Layered Potassium Niobate K_4Nb_6O_<17>"Journal of Materials Science. 38. 3809-3812 (2003)

S.Yakabe、T.Nakato：“将取代的烷基铵离子插入层状铌酸钾 K_4Nb_6O_<17>”材料科学杂志。

N.Miyamoto, T.Nakato: "Liquid Crystalline Colloidal System Obtained by Mixing Niobate and Aluminosilicate Nanosheets : A Spectroscopic Study Using a Probe Dye"Langmuir. 19. 8057-8064 (2003)

N.Miyamoto、T.Nakato：“通过混合铌酸盐和铝硅酸盐纳米片获得的液晶胶体系统：使用探针染料的光谱研究”Langmuir。

T.Nakato, N.Miyamoto, A.Harada, H.Ushiki: "Sol-Gel Transition of Niobium Oxide Nanosheet Colloids : a Hierarchical Aspect of a Novel Macroscopic Property Appears in Colloidally Dispersed States of Layered Niobate K_4Nb_6O_<17>"Langmuir. (印刷中). (2003)

T.Nakato、N.Miyamoto、A.Harada、H.Ushiki：“铌氧化物纳米片胶体的溶胶-凝胶转变：新型宏观特性的分层方面出现在层状铌酸盐 K_4Nb_6O_<17> 的胶体分散状态中”Langmuir。 （正在出版）。