異種固体界面における高分子半導体の分子鎖熱運動性と電荷形成過程

异种固态界面聚合物半导体的分子链热迁移率和电荷形成过程

• 批准号: 15J03110
• 负责人: 緒方 雄大
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J03110/
• 关键词: 高分子半導体; ポリマーブラシ; 表面開始重合; 界面; 光物性; 凝集構造; エネルギーデバイス; 偏光解析測定; 分子運動; 電荷生成; ポリ（3-アルキルチオフェン）; エバネッセント波; 過渡吸収分光測定

本年度は、ポリ(3-ヘキシルチオフェン) (P3HT)をモデル高分子半導体として、異種固体界面における分子鎖凝集構造が光電荷生成過程に及ぼす効果を検討した。界面におけるP3HTの分子鎖凝集構造を系統的に制御するために、ポリマーブラシ構造に着目した。一般に、基板表面に分子鎖の末端がグラフトされた高分子は、グラフト密度の上昇とともに基板面に対して垂直方向に伸長したコンフォメーションをとることが知られている。このような分子鎖コンフォメーションの変化はP3HTブラシの共役系にも影響すると考えられる。したがって、P3HTブラシを合成し、グラフト密度を系統的に変化させることで、P3HTの分子鎖凝集構造ひいては光電荷形成過程が制御できると予想した。P3HTブラシは、塩化鉄を用いた酸化重合に基づき、開始剤を固定化したシリコン基板上に調製した。P3HTブラシの分子量は、良溶媒で洗浄した試料を新たに調製した反応溶液に再び浸漬する操作を繰り返すことで制御できることを見出した。また、P3HTブラシのグラフト密度は、フッ化テトラ-n-ブチルアンモニウム(TBAF)を用いたdegraft法を用いることにより制御できることを見出した。P3HTブラシの光物性は偏光解析測定に基づき評価した。その結果、グラフト密度の減少とともにP3HTの共役長が低下し、あるグラフト密度以下では一定になることを見出した。また、このグラフト密度は分子量の-1乗に比例して減少した。この結果は、ポリマーブラシに特有なマッシュルーム-ブラシ転移がP3HTブラシの共役構造に影響を及ぼすことを示唆している。以上の結果から、グラフト密度に依存して変化したP3HTブラシの共役長は、ポリマーブラシに特有なマッシュルーム-ブラシ転移に由来する分子鎖のコンフォメーションの変化によって説明できると結論した。

This year, we will investigate the molecular lock aggregation structure of polymer semiconductors, heterogeneous solid interfaces, photocharge generation processes and effects. The molecular lock structure of P3HT at the interface is controlled by the molecular lock structure. Generally, the molecular chain ends on the surface of the substrate increase in the density of the polymer and the substrate surface elongates in the vertical direction. The change of molecular lock mechanism and the influence of P3HT on the common service system are discussed. P3HT molecular lock aggregation structure and photocharge formation process are discussed. P3HT is used to modulate the base of the substrate. P3HT molecular weight, solvent, solvent P3HT, P3HT, P3 P3HT is a new type of optical property. As a result, the density of P3HT decreases, and the density of P3HT decreases The molecular weight of the polymer decreases in proportion to its density. The results show that P3HT has a special effect on the structure of P3 HT and P3HT has a special effect on P3HT. The above results show that the density dependence of P3HT on the molecular chain is very important for the evolution of the molecular chain.

项目成果

ポリ(3-ヘキシルチオフェン)の光電荷形成過程と分子鎖熱運動特性

聚(3-己基噻吩)光电荷形成过程及分子链热动力学性质

• 发表时间: 2015
• 作者: Yudai Ogata;Daisuke Kawaguchi;Jan Genzer;Keiji Tanaka;緒方雄大;Yudai Ogata;緒方雄大
• 通讯作者: 緒方雄大

Multi-Step Swelling of Thin Nafion Films Studied by Neutron and Optical Reflectivity

通过中子和光反射率研究 Nafion 薄膜的多步膨胀

• 发表时间: 2015
• 作者: Y. Ogata;D. Kawaguchi;N. L. Yamada;and K. Tanaka
• 通讯作者: and K. Tanaka

Impact of Alkoxy Chain Length on Carbazole-based, Visible Light-driven, Dye Sensitized Photocatalytic Hydrogen Production

烷氧基链长对咔唑基、可见光驱动、染料敏化光催化制氢的影响

• DOI: 10.1039/c5ta04991a
• 发表时间: 2015
• 期刊: Journal of Materials Chemistry A
• 影响因子: 11.9
• 作者: Motonori Watanabe;Hidehisa Hagiwara;Yudai Ogata;Aleksandar Staykov;Sean R. Bishop;Nicola H. Perry;Yuan Jay Chang;Shintaro Ida;Keiji Tanaka;Tatsumi Ishihara
• 通讯作者: Tatsumi Ishihara

Optical Properties of Surface-grafted Poly(3-hexylthiophene) by Oxidative Coupling Polymerization

氧化偶联聚合表面接枝聚(3-己基噻吩)的光学性质

• 发表时间: 2017
• 作者: Yudai Ogata;Daisuke Kawaguchi;Jan Genzer;Keiji Tanaka
• 通讯作者: Keiji Tanaka

Confinement Effect on the Effective Viscosity of Plasticized Polymer Films

• DOI: 10.1021/acs.macromol.5b01780
• 发表时间: 2015-10-27
• 期刊: MACROMOLECULES
• 影响因子: 5.5
• 作者: Chen, F.;Peng, D.;Tsui, O. K. C.
• 通讯作者: Tsui, O. K. C.