表面ゾルゲル法によるアトムグラジェント電子移動系の構築

表面溶胶-凝胶法构建原子梯度电子转移体系

基本信息

批准号：
11740389
负责人：
一ノ瀬泉
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research (2000)Kyushu University (1999)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

酸化物半導体に混合あるいは表面吸着した色素分子は、光エネルギーの高効率な補足と引き続く電子移動反応を可能にし、材料の導電性や光電変換効率を飛躍的に増大させる。本研究では、表面ゾルゲル法を用いて金属酸化物と光機能性色素との原子レベルで組成傾斜化されたヘテロ多層薄膜を作成し、色素と酸化物層とのベクトル化された電子移動システムを構築することを検討した。チタニアやインジウム等の酸化物と水酸基を有する導電性高分子(ポリチオフェン、ポリアニリン誘導体等)との交互積層薄膜の構造をQCM重量測定やXPS測定により解明した。これらの多層薄膜を光電変換素子として用いると、酸化物層のシーケンス制御により電子移動の方向を変化させることが可能となった。一方、色素と金属酸化物との交互積層薄膜をITOや金表面に作成し、水中での光電流の発生挙動が検討され、金属酸化物層の組み合わせと光電流量との関係が調べられた。特に、ポルフィリン系色素の積層シーケンスの制御と光電流発生挙動について重点的に検討した結果、ITO表面で酸化インジウムゲルをマトリックスとする色素の積層構造を作成した場合、高効率な光電変換効率を与えることが確認された。これらの研究成果を基に、酸化物ナノ薄膜と色素分子との電子的相互作用に関する研究が均一溶液系でも検討され始めた。

在氧化物半导体中混合或吸附的颜料分子可以使光能的高效率补充和持续的电子转移反应，从而大大提高了材料的电导率和光转化效率。在这项研究中，在金属氧化物和光学颜料之间在原子水平上组成的异质多层膜是使用表面Zorgel方法创建的，并且我们考虑过的矢量移植系统建筑。通过QCM重量测量和XPS测量，阐明了带有导电策略（Polichofen，Policanilin衍生物等）的替代层状薄膜的结构（Polichofen，Policanilin衍生物等）的结构。通过将这些多层薄膜用作光学电子转换元件，氧化物序列控制可以改变电子运动的方向。另一方面，在ITO或金表面产生了色素和金属氧化物之间的薄膜，并检查了水中的光电流，以及金属氧化物层的组合与光电流之间的关系检查了水平。特别是，由于专注于控制卟啉染料的堆叠序列的控制以及光覆盖的发生，ITO表面在使用氧化物粘液中作为基质创建层压结构时会产生高效的光转化效率这是确认的。基于这些研究结果，在均匀的溶液系统中开始考虑氧化物纳米薄膜和色素分子之间电子相互作用的研究。