励起電子状態計算に基づいたJ会合体の色素増感機構の研究

基于激发电子态计算的J-聚集体染料敏化机理研究

基本信息

批准号：
20915020
负责人：
鈴木哲
金额：
$ 0.36万
依托单位：
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20915020/
关键词：
J会合体色増感機構分子軌道法

项目摘要

シアニン色素などのJ会合体を用いた色増感技術は、銀塩カラー感光材料のキーテクノロジーとして、その完成に決定的な役割を演じた。銀塩感光材料は写真における主役の座を降りたけれども、色増感技術の解明は、太陽エネルギー利用技術で新たな役割を担うことが期待される。本研究では電子状態計算に基づいて色増感の理論的基礎を解明する方法論を確立することを目的とした。理論的解明に適していると考えられるスクエアリリウム色素を取り上げ、その単量体、二および三量体ならびに多量体の幾何構造を構造最適化法で決定し、その電子状態波動関数から色増感機構の理論的解明を行うという方法論の確立を目指した。J会合体の構造としていろいろな配列が提案されているが、本研究では一次元積層配列の五量体までの最適化幾何構造を求めることに成功した。三量体以上では階段型および梯子型の2種類の一次元配列がいずれも存在可能であることを明らかにした。階段型は、吸収バンド幅が広がって広範囲の光エネルギーの吸収に有利であることが明らかとなった。梯子型は、エネルギー的には階段型より安定であるが、吸収バンドが狭くなり、特定波長の吸収に有利である。これらのことから、J会合体による色増感においては、構成色素の配列様式の制御が特に重要であることを明らかにすることができた。この方法論を適用することにより、シアニン色素の色増感機構の解明から、更に進んで太陽エネルギー利用技術への展開も期待できる。

使用J类（例如Cyanin Cigments）的颜色生长技术在完成中起决定性作用，作为银盐颜色感官材料的关键技术。尽管银色盐轻材材料已经超出了照片的领先作用，但预计阐明色增益技术将在太阳能使用技术中发挥新作用。在这项研究中，目的是建立一种基于电子状态计算的颜色增益的理论基础的方法。被认为适合理论阐明的正方形颜料是通过单术，2和多生物的结构优化方法来吸收的，并且颜色增加了电子状态波策略。该机制理论清晰度的方法论。已经提出了各种序列作为J会议的结构，但是这项研究成功地寻求了最佳的货币结构，直到五维序列。已经揭示了一个维度序列，楼梯类型和梯子类型都可以在三个或更高的量中都存在。楼梯类型已显示出吸收带宽度已扩展，并且有利于吸收多种光学能量。就能量而言，梯子类型比楼梯更稳定，但是吸收带较窄，有利于吸收特定波长。从这些事实来看，很明显，对组成染料的布置风格的控制在J会议的颜色彩色中尤为重要。通过应用这种方法，可以从阐明氰胺色素的颜色增益机理中发展为太阳能利用技术。