層状ナノ粒子と白金錯体との複合化が可能とする超高効率発光材料

层状纳米颗粒与铂络合物相结合，实现超高效率发光材料

• 批准号: 21K05094
• 负责人: 吉田 将己
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kwansei Gakuin University (2022)Hokkaido University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05094/
• 关键词: 錯体化学; 発光材料; 刺激応答性材料; ナノ粒子

本課題では、次世代の省エネルギー型光デバイスやセンサー材料等への応用を見据え、発光性有機金属錯体と無機ナノ材料との複合化に基づく光機能材料の開発を目標としている。具体的には、固体状態では優れた発光性を示すものの溶液中で発光性が低下する白金(II)錯体を層状複水酸化物（LDH）ナノ粒子と複合化することで強発光性や新奇な光機能性を開拓する。前年度までに、まず当初の大目標の一つであった「LDHナノ粒子への担持による発光増強」を達成するのみならず、水蒸気によるLDHナノ粒子上での白金(II)錯体の集積制御にも成功していた。そこで本年度は、これについてより詳細な検討を行った。まず、発光スペクトルおよび発光減衰曲線について温度可変測定を行うとともに、その結果を示差走査熱量（DSC）測定の結果と照らし合わせることで、LDHナノ粒子上において白金(II)錯体がおかれた周辺環境を解明することに成功した。また、湿度可変発光スペクトルおよび水蒸気吸着組成等温線測定により、水蒸気の吸着挙動と発光性との相関についても解明した。これらの結果から、乾燥状態においては白金(II)錯体が静電的に強固にナノ粒子上に固定されているのに対し、水蒸気が間隙に吸着することで白金(II)錯体の移動度が向上し、それによって錯体どうしがπスタックなどにより集積することで発光性が変化していることが判明した。これは、特殊な置換基を必要とせずに外部刺激応答性を容易に導入できるストラテジーを与える非常に興味深い成果である。

在该项目中，我们的目标是开发基于发光有机金属配合物和无机纳米材料组合的光学功能材料，着眼于应用于下一代节能光学器件和传感器材料。具体来说，通过将铂（II）络合物（在固态下表现出优异的发光性但在溶液中发光度降低）与层状双氢氧化物（LDH）纳米颗粒相结合，我们可以创造出强发光和新的光学功能。到去年，我们不仅实现了最初的主要目标之一“通过支持 LDH 纳米颗粒增强发光”，而且还实现了利用水蒸气控制 LDH 纳米颗粒上铂 (II) 配合物的积累。成功的。因此，今年我们对这个问题进行了更详细的研究。首先，通过对发射光谱和发射衰减曲线进行变温测量，并将结果与​​差示扫描量热法（DSC）测量结果进行比较，我们研究了铂（II）络合物放置在LDH上的周围环境纳米粒子成功阐明。此外，通过测量随湿度变化的发射光谱和水蒸气吸附成分等温线，我们阐明了水蒸气吸附行为与发光之间的相关性。这些结果表明，在干燥状态下，铂(II)络合物通过静电牢固地固定在纳米粒子上，而铂(II)络合物的迁移率由于间隙中的水蒸气的吸附而降低。发现发光特性的变化是由于配合物通过π堆积的积累而发生的。这是一个非常有趣的结果，它提供了一种允许轻松引入外部刺激响应性而不需要特殊取代基的策略。

项目成果

タルトゥ大学工学研究所(エストニア)

塔尔图大学工程学院（爱沙尼亚）

Theoretical Study on the Vapochromic Ni(II)-Quinonoid Complex: One-Dimensional Stacking Structure-Based Color Switching

气色Ni(II)-醌配合物的理论研究：基于一维堆叠结构的颜色切换

• DOI: 10.1021/acs.jpca.2c06079
• 发表时间: 2022
• 作者: Nomiya Kaito;Nakatani Naoki;Nakayama Naofumi;Goto Hitoshi;Nakagaki Masayuki;Sakaki Shigeyoshi;Yoshida Masaki;Kato Masako;Hada Masahiko
• 通讯作者: Hada Masahiko

New aspects of vapochromic metal complexes: Cooperative phenomena in functions and structures

气色金属配合物的新方面：功能和结构的协同现象

• DOI: 10.1016/j.jphotochemrev.2021.100477
• 发表时间: 2022
• 作者: Kato Masako;Yoshida Masaki;Sun Yu;Kobayashi Atsushi
• 通讯作者: Kobayashi Atsushi

Halide Replacement Effect on Proton Conductivity and Vapochromic Luminescence of Pt(II) Complexes

卤化物取代对 Pt(II) 配合物质子电导率和气致变色发光的影响

• DOI: 10.1246/bcsj.20210279
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 4
• 作者: Kobayashi Atsushi;Imada Shin;Yao Yuze;Nagao Yuki;Kubota Yuto;Yoshida Masaki;Kato Masako
• 通讯作者: Kato Masako

Elastic deformability and luminescence of crystals of polyhalogenated platinum(II)-bipyridine complexes

多卤代铂(II)-联吡啶配合物晶体的弹性变形和发光

• DOI: 10.1039/d1ce00459j
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 3.1
• 作者: Yoshida Masaki;Makino Yusuke;Sasaki Toshiyuki;Sakamoto Shunichi;Takamizawa Satoshi;Kobayashi Atsushi;Kato Masako
• 通讯作者: Kato Masako