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新規ナノ炭素材料の創成と光機能発現

新型纳米碳材料的创造和光学功能的表达

基本信息

批准号：
08J07263
负责人：
手塚記庸
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J07263/
关键词：
単層カーボンナノチューブフラーレンポルフィリンポリチオフェンアゾベンゼン光電気化学光電変換時間分解分光カーボンナノチューブ光電変換素子有機太陽電池泳動電着ナノ炭素材料ピーポッド光電流コンポジット

项目摘要

(1)光、あるいは熱の作用に応答して構造変化する含アゾベンゼン共役ポリマーを合成し、単層カーボンナノチューブ(SWNT)に対する分散能を検討した。このポリマーをSWNTの共存下、THF中で超音波照射したところ、cis基の割合に応じてSWNTの分散度が変化することがわかった。さらに、薄膜状態において熱を加え、構造変化を誘起することで、SWNTを残したままポリマーのみを除去できることを見出した。(2)フラーレン内包SWNTとポリ(3-ヘキシルチオフェン)からなる複合体について、その光ダイナミクスを評価した。フェムト秒過渡吸収測定および蛍光アップコンバージョン測定から、1ピコ秒以内という短いタイムスケール内で、励起錯体の形成および電荷分離を伴わない失活が起こっていることが明らかになった。(3)光電気化学特性に対する半導体性SWNTの濃縮効果を考察した。電気泳動法により濃縮した半導体性SWNT薄膜の光電変換特性を評価したところ、未処理SWNT薄膜に比べ、光電流発生効率に向上が見られた。これは、金属性SWNTを除去し、半導体性SWNTを濃縮したことで、金属性SWNTにより促進される励起状態失活や電荷再結合が抑制されたためと考えられる。(4)ポルフィリン-フラーレン連結分子の自己組織化凝集体について、凝集体内外における電荷輸送効率が光電変換特性に与える影響について考察した。凝集体の作成は、連結分子溶液に貧溶媒を急速注入することで行なった。詳細な構造観察から、この凝集体内部でポルフィリンとフラーレンがそれぞれ一次元に配列した双連続構造が形成されていることが示唆された。この凝集体をSWNTとともに半導体電極上に薄膜化し、光電変換特性を評価したところ、双連続構造に由来する効率的な電荷輸送に加え、SWNTによる凝集体同士の架橋効果によって光電流発生効率が大きく向上することがわかった。

(1) The action of light and heat, the structural change of the structure, the action of light and heat, and the action of light and heat.ーをSynthetic し、Single layer カーボンナノチューブ(SWNT) に対するdispersion energy を検した. In the coexistence of このポリマーをSWNTの, THF ultrasonic irradiation したところ, cis-based cleavage に応じてSWNTのdispersion が変化することがわかった.さらに, film state においてheat をadd え, structural change をinduced することで, SWNTしたままポリマーのみを出できることを见出した. (2) フラーレンSWNTとポリ(3-ヘキシルチオフェからなるplex complex について, その光ダイナミクスをreview価した.フェムムsecond transition absorption measurement および蛍光アップコンバージョン measurement から、というshort いタイム within 1 ピコ secondスケール内で, stimulating the formation of the wrong body and the formation of the charge separation and the inactivation of the がこっていることが明らかになった. (3) The chemical properties of photoelectrons and the concentration effect of semiconducting SWNTs were investigated. The electrophoresis method has been used to concentrate the photoelectric conversion properties of the semiconducting SWNT film, and the untreated SWNT film has been compared and the photocurrent generation efficiency has been improved.これは, metallic SWNT を removal し, semiconductor SWNT を concentration したことで, metallic SWNT により promotion される excited state deactivation が charge recombination suppression されたためとtest えられる. (4) ポルフィリン-フラーレンconnected molecules are self-organized aggregates, agglomeration In vivo and in vitro charge transport efficiency and photoelectric conversion characteristics were investigated and their effects were investigated. The agglomerate is produced and the connecting molecule solution is quickly injected into a poor solvent. Detailed structure inspection of the inside of the condensed body It is a one-dimensional arrangement and a double-connected structure. The agglomerate is SWNT, the thin film is formed on the semiconductor electrode, the photoelectric conversion characteristics are evaluated, the double-connected structure is derived, and the efficiency is The charge transport is increased, the SWNT agglomerate is the same as the bridge effect, the photocurrent generation efficiency is large, and the power is high.