Development of Highly Efficient Solid-State Photon Upconversion System with Plasmonic Nano-Interface Research Project

开发具有等离子体纳米界面研究项目的高效固态光子上转换系统

• 批准号: 22KF0294
• 负责人: 藤川 茂紀
• 金额: $ 1.47万
• 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: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0294/
• 关键词: 光アップコンバージョン; 超分子集合; キラリティ; 超分子重合; ペリレンジイミド

本年度は、ペリレンジイミドを骨格とする色素化合物の合成とその物性研究を実施した。(1) ホットバンド吸収型光アップコンバージョン(HBA-UC)ペリレンジイミド化合物に635nmの赤色レーザーを照射すると、より短波長の黄色発光するUCプロセスであった。低濃度から高濃度までの濃度依存吸収・発光スペクトルを測定したところ、高濃度では自己吸収を除く会合体由来の光吸収は確認されなかったが、濃度依存NMRではペリレンコアのスタッキングと分子間Hバンドが見られた。しかし、635nmのレーザーで励起するとスペクトルは2つのピークを示し、540nmに発光ピークを持つ弱いUC発光と、670nm付近に強い発光ピークを示した。発光の光強度依存による実験から、発光とレーザー強度の間に直線的な比例関係を示した。これは単一光子吸収過程を意味する。温度依存性発光では、温度が上がると540nmのピークが強くなり、HBA-UC過程に相当し、670nmのピークは弱くなることが示された。(2)ペリレンジイミド系化合物の超分子重合反応ペリレンジイミド系化合物は貧溶媒中で超分子キラリティを有する凝集体の形成が観察された。この凝集体は強い円二色性（CD）を示したが、分子分散状態ではCDは検出されなかった。さらに、新たに調製したサンプルではナノ粒子が観察され、これらはナノヘリックス構造およびナノチューブ構造に進化することがわかった。螺旋構造は、新たに調製したナノ粒子と比較して、CDと発光が向上していることが確認された。

今年，我们合成了一种具有苝二酰亚胺骨架的颜料化合物，并研究了其物理性能。 (1)热带吸收光上转换(HBA-UC) 当用635nm红色激光照射苝二酰亚胺化合物时，发出波长更短的黄光的UC过程。当我们从低浓度到高浓度测量浓度依赖性的吸收和发射光谱时，在高浓度下没有观察到除自吸收之外的聚集体产生的光吸收，但浓度依赖性的 NMR 显示了苝核和分子间 H 带的堆积。 。然而，当用 635 nm 激光激发时，光谱显示出两个峰：发射峰在 540 nm 处的弱 UC 发射，以及在 670 nm 附近的强发射峰。关于发光对光强度依赖性的实验表明发光和激光强度之间存在线性比例关系。这意味着单光子吸收过程。温度依赖性发光表明，随着温度升高，540 nm处的峰变强，对应于HBA-UC过程，而670 nm处的峰变弱。 (2)苝二酰亚胺化合物的超分子聚合反应观察到苝二酰亚胺化合物在不良溶剂中形成具有超分子手性的聚集体。该聚集体表现出强圆二色性(CD)，但在分子分散状态下未检测到CD。此外，在新制备的样品中观察到纳米颗粒，并且发现这些纳米颗粒演变成纳米螺旋和纳米管结构。与新制备的纳米粒子相比，螺旋结构被证实具有改善的CD和发光。