ON/OFF switching of photoluminescence from perovskite quantum dots

钙钛矿量子点光致发光的开/关切换

基本信息

批准号：
20H02570
负责人：
木田徹也
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

量子ドット(QD)と呼ばれる半導体ナノ結晶は高い紫外-可視変換効率を有し、そのバンドギャップに応じて多色に発光する。これを基本材料とし、フォトクロミック(PC)分子と組み合わせ、光スイッチング材料を開発する。本年度は、アミノ基を有するジアリールエテン（DAE）フォトクロミック分子を新たに合成し、CsPbBr3, CsPbI3量子ドットに接合させた。発光のON/OFFスイッチングは可能であったが、徐々に蛍光強度が減少する挙動を示した。このメカニズムをポンプ―プローブ過渡吸収分光法によって調べたところ、エネルギー移動が紫外線照射の数ピコ秒後に生じていることを確認した。さらに、DAEのラジカルと考えられる吸収が現れることを見出した。これは量子ドットからDAEへの電子移動を示している。エネルギー移動過程については時間分解蛍光分光測定でも確認することができた。ペロブスカイト量子ドットの光誘起電子移動現象を利用して光電極の開発も行った。ポリオキソ酸と組み合わせることで、光照射によって電子が量子ドットからポリオキソ酸に注入され、ポリオキソ酸が還元されることを見出した。可視光で電子注入ができたことから、この系を光エネルギー応用に利用する予定である。さらに、量子ドット類似組成のCs4PbBr6単結晶の合成方法を確立した。この単結晶は耐久性に優れており、DAEと組み合わせることで安定的なON/OFFスイッチができるものと期待される。

称为量子点（QD）的半导体纳米晶体具有很高的紫外线转换效率，并根据其带隙发射多种颜色。这被用作基本材料，并与光致变色（PC）分子结合使用，以开发光学开关材料。今年，合成了一种新的二二十烯（DAE）光致变色分子，并与CSPBBR3和CSPBI3量子点合成并共轭。尽管可能会开始/关闭发射的开关，但荧光强度逐渐降低。通过泵探针瞬态吸收光谱研究了这种机制，并证实能量转移发生在紫外线辐射后的几次picseconds。此外，发现被认为是DAE的根本的吸收出现了。这表明电子从量子点转移到DAE。能量转移过程也可以通过时间分辨荧光光谱证实。我们还使用钙钛矿量子点的光诱导的电子传递现象开发了光电子。已经发现，当与多氧酸结合使用时，将电子从量子点从光照射中注入多氧酸，从而减少多氧酸。由于可以通过可见光来实现电子注入，因此该系统将用于光能应用。此外，已经建立了一种用量子点样组合物合成CS4PBBR6单晶的方法。该单晶具有高度耐用性，并且在与DAE结合使用时，预计将产生稳定的开/关开关。

项目成果

期刊论文数量（21）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

クリック反応を用いたCsPbBr3ナノ結晶とフォトクロミック分子のハイブリット化

利用点击反应杂交 CsPbBr3 纳米晶体和光致变色分子

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
下吉真実;植田早紀;明石優志;Ashkan Mokhtar;深港豪;木田徹也
通讯作者：
木田徹也

ペロブスカイト量子ドットにおける電子・エネルギー移動と発光スイッチング

钙钛矿量子点中的电子/能量转移和发光转换

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
伊東美音;桑原穣;岩本竜弥;龍直哉;高藤誠;伊原博隆;木田徹也
通讯作者：
木田徹也

Quenching mechanism of CsPbBr3 nanocrystal/dialyl ethene hybrids by femtosecond pump-probe spectroscopy

飞秒泵浦探针光谱法研究 CsPbBr3 纳米晶/二烯丙基乙烯杂化物的猝灭机制

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuji Akaishi;Ashkan Mokhtar;Taiki Nohara;Manami Shimoyoshi;Armando T. Quitain;Daisuke Kosumi;Tuyoshi Fukaminato;Tetsuya Kida
通讯作者：
Tetsuya Kida

クリック反応を用いた高耐久性CsPbBr3量子ドットの合成

利用点击反应合成高度耐用的 CsPbBr3 量子点