イオン液体中のπ平面連続構造を利用した長距離三重項エネルギー拡散と新機能創出

【光機能性IL中のナノ構造の次元性制御に基づくUCの高効率化】光機能性IL中のナノスケール構造秩序の次元性を制御し、三重項励起子拡散を利用したUC性能をコントロールすることに成功した。異なるアルキル鎖長を有する四級ホスホニウムカチオンを構成種とし、構造異性体である二種類の光機能性ILを合成し、その光物理的性質とUC性能を比較した。X線回折測定により、合成したILはそれぞれ三次元ネットワーク構造及び二次元レイヤー構造を形成していることが明らかとなった。二次元性のILでは、ナノ構造の層内での分子間距離が小さすぎるため、発色団同士が過度に近接し、励起状態で強く相互作用するサイトが形成されていることが示唆された。二種のILのUC性能を比較することで、過度な相互作用サイトの形成はUC性能を著しく低下させることが明らかとなった。【光機能性イオンガラス(IG)を用いた高効率UC】光機能性IG分子を合成し、大気中で安定に発光する高効率UCガラス系を構築することに成功した。IL材料と同様に光の波長よりも小さいナノスケールの構造を有する固体アモルファス材料の開発により、優れた光透過性を示す高効率固体UC材料の構築を試みた。イオン対を構成するカチオンに、剛直で嵩高いホスホニウムカチオンを用いることで、ガラス転移点を常温以上に有する新規IGアクセプター分子を合成することに成功した。放射光を用いた粉末X線回折測定により、このIG中には、これまでに用いてきたアクセプターILと同様にナノスケールの構造が存在することが明らかとなった。IGアクセプター中に三重項増感剤分子を分散し、光励起することで、高量子収率でUC発光が観測された。またこのUC発光は大気中で作製した試料からも観測された。

【光機能性IL中のナノ構造の次元性制御に基づくUCの高効率化】光機能性IL中のナノスケール構造秩序の次元性を制御し、三重項励起子拡散を利用したUC性能をコントロールすることに成功した。異なるアルキル鎖長を有する四級ホスホニウムカチオンを構成種とし、構造異性体である二種類の光機能性ILを合成し、その光物理的性質とUC性能を比較した。X線回折測定により、合成したILはそれぞれ三次元ネットワーク構造及び二次元レイヤー構造を形成していることが明らかとなった。二次元性のILでは、ナノ構造の層内での分子間距離が小さすぎるため、発色団同士が過度に近接し、励起状態で強く相互作用するサイトが形成されていることが示唆された。二種のILのUC性能を比較することで、過度な相互作用サイトの形成はUC性能を著しく低下させることが明らかとなった。【光機能性イオンガラス(IG)を用いた高効率UC】光機能性IG分子を合成し、大気中で安定に発光する高効率UCガラス系を構築することに成功した。IL材料と同様に光の波長よりも小さいナノスケールの構造を有する固体アモルファス材料の開発により、優れた光透過性を示す高効率固体UC材料の構築を試みた。イオン対を構成するカチオンに、剛直で嵩高いホスホニウムカチオンを用いることで、ガラス転移点を常温以上に有する新規IGアクセプター分子を合成することに成功した。放射光を用いた粉末X線回折測定により、このIG中には、これまでに用いてきたアクセプターILと同様にナノスケールの構造が存在することが明らかとなった。IGアクセプター中に三重項増感剤分子を分散し、光励起することで、高量子収率でUC発光が観測された。またこのUC発光は大気中で作製した試料からも観測された。