金属微粒子からのエバネセント波を利用するフレキシブル光電変換機能性シートの創製

利用金属颗粒的倏逝波创建柔性光电转换功能片

基本信息

批准号：
16710096
负责人：
福田伸子
金额：
$ 2.3万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science 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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

金属からのエバネセント波によって増強される光を増感色素の励起光に利用し、光誘起電子移動による光電変換が可能なフレキシブルシートの創製を目指して、平成16年度には、導電性高分子キャップされた非水溶媒溶解性および水溶性金属微粒子と色素微粒子を新規に合成し、これらを規則的に配列・積層させることによりフレキシブル光電変換機能性シートを作製することを目標とした。また、平成17年度には、このシートにおける光電変換特性を光電気化学的な手法を用いて検討することを目標とした。平成16年度は、ポリメタクリル酸をマトリクスとして水溶性の金および銀の微粒子合成を行った。しかしながら、吸収スペクトル測定などからこれらの微粒子サイズが単分散でないことが推測された。そこで、チオール基を有するモノマーでキャップされた水溶性の金および銀の微粒子合成を行った。透過型電子顕微鏡観察より、約50nm程度の粒径を持つ単分散な微粒子が合成されたことが明らかとなった。また、銀微粒子の水分散液では400nm付近に、金微粒子の水分散液では520nm付近にそれぞれ表面プラズモンに起因する吸収が得られた。また、非水溶媒溶解性導電性高分子をキャップ剤として金属微粒子の合成を図ったが、汎用な有機溶媒への溶解性が著しく小さく、金属微粒子をキャップするには至らなかった。そこで平成17年度は、キャップ剤の周りに光電変換時に電荷分離のサイトとなる色素が結合した金微粒子の合成を行った。金と結合するチオール基側とは反対側の末端がカルボキシル基のキャップ剤を用いて、まず金微粒子を合成し、アミノ基を有する色素とカルボキシル基の縮合反応により、金微粒子の周囲に色素が担持された微粒子が得られた。この微粒子をフレキシブルな導電性シート(ITOシート)にディップコートし、光電変換シートの作製を試みたが、固定化をさせることができなかったことから、モノマーキャップ型の微粒子では、シート上への接着機能を有する官能基の微粒子上への導入が必要であると考えられる。

为了创建能够通过使用来自金属的evaneasent波增强的光作为敏化染料的激发和能够通过光诱导的电子传输的光电转换来创建能够光电转换的灵活片，目的是在2004年，目的是新近合成非液态溶剂溶液和水解的金属和水分颗粒和二聚体的物质，并构成了底层的细节，并构成了二层化金属粒子和二氧化物的coptication and Coppate定期产生灵活的光电转换功能表。此外，在2005年，目标是使用光电化学方法检查该纸的光电转换特性。 2004年，使用多甲基丙烯酸作为基质合成水溶性金和银颗粒。但是，可以推断出这些细粒径不是吸收光谱测量值单分散的。因此，用硫醇基团的单体盖了水溶性金和银的细颗粒。通过透射电子显微镜观察表明，已经合成了粒径约50 nm的单分散细颗粒。此外，在银细颗粒的水分散体中，在大约400 nm处获得了由于表面等离子体而引起的吸收，并在520 nm左右在金细颗粒的水分散体中获得了表面等离子体引起的吸收。此外，尽管金属细颗粒是使用非水溶剂溶性导电聚合物作为封盖剂合成的，但总和量的有机溶剂中的溶解度明显较小，并且金属细颗粒没有被封闭。因此，在2005年，将黄金颗粒与帽子周围结合的染料合成，后者是光电转化过程中电荷分离的位点。首先使用与硫醇基团相反的羧基的帽子胶囊合成金细颗粒，并通过氨基的染料和羧基的染料反应，获得染料在金细颗粒周围支撑染料的细颗粒。尽管将这些细颗粒浸入柔性导电板（ITO板）上以准备光电转换板，但不可能将它们固定，并且认为在单体帽型细颗粒中，在单体帽型细胞中，在板上具有粘附功能的官能团，需要将其引入细颗粒上。