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近赤外光利用を可能にする新規アップコンバージョン光エネルギー生成・回収法の開発

开发一种新的上转换光能产生和回收方法，可以使用近红外光

基本信息

批准号：
17J04798
负责人：
奥村佳亮
金额：
$ 1.79万
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：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、三重項－三重項消滅に基づくフォトン・アップコンバージョン（TTA-UC）における新規三重項増感機構の開拓に取り組んだ。従来のTTA-UCシステムには、増感剤分子の系間交差などの三重項増感過程におけるエネルギー損失により、アンチストークスシフト（UCによるエネルギー変換幅）が制限されるという課題が存在していた。近年、新規の三重項増感剤として無機ナノ結晶が注目を集めている。増感剤として無機ナノ結晶を用いた系では、系間交差に伴うエネルギー損失が非常に小さいため、大きなアンチストークスシフトを伴うUCの実現が期待できる。当研究室はハロゲン化セシウム鉛ペロブスカイトナノ結晶（PNCs）が三重項増感剤として機能することを見出した。PNCsは幅広い吸収を持ち、バンドギャップを容易に制御できるため、増感剤としてPNCsを用いたTTA-UCは様々な励起波長に対応可能な一般的方法論となり得る。増感剤としてPNCsを用いたTTA-UCシステムを可視光－紫外光領域におけるUCに展開した。種々のシステムについて検討を重ねた結果、増感剤としてCsPb(Cl/Br)3 PNCs、トランスミッター分子として1-naphthalenecarboxylic acid、発光体分子として2,5-diphenyloxazoleを用いる系においてTTA-UCが発現することを明らかにした。この系において、可視光（波長445 nm）から紫外光（波長363 nm）へのUCが観測され、同波長範囲における増感剤分子を用いた系に匹敵する高いUC効率（＞4%）を示した。さらに、より長波長の励起光（波長488 nm）を用いた場合にも、同様のUC発光が観測された。ここで達成されたアンチストークスシフト値は0.88 eVと非常に大きく、増感剤としてPNCsを用いる本研究の戦略の有効性を示す結果であるといえる。

This study is based on the triple term-triple term elimination (TTA-UC) and the new triple term induction mechanism development. In the future, the TTA-UC system has the problem of limiting the occurrence of loss and loss in the process of triple term induction between the system and the induction molecule. In recent years, the new three-fold increase in sensitivity, inorganic crystallization, focus, and focus. Inductive and inorganic crystals are used in the middle of the system, and the system cross difference is accompanied by a large loss. When the laboratory is in the process of preparing the triple-term enhancement crystals (PNCs), the triple-term enhancement function is revealed. PNCs are easy to control and sensitive to TTA-UC excitation wavelength. TTA-UC system is developed in the field of visible light and ultraviolet light. The results of this study are as follows: 1-naphthenecarboxylic acid, 2, 5-diphenyloxazole, 1-CsPb(Cl/Br) 3PNCs, 2-CsPb(Cl/Br) 3PNCs, 3-CsPb (Cl (Cl) 3PNCs) 3PNCs, 3, 3-CsPb (Cl This system is characterized by high UC efficiency (>4%) for visible light (wavelength 445 nm) and ultraviolet light (wavelength 363 nm). In addition, long-wavelength excitation light (wavelength 488 nm) is used in the same way as the UC-emission light. The results of this study show that the sensitivity of PNCs is very high and the sensitivity of PNCs is very high.