ミセル反応場で合成する希土類配位ナノ粒子の構造制御と光機能材料化

胶束反应场合成稀土配位纳米粒子的结构控制及光学功能材料的开发

基本信息

批准号：
22H02152
负责人：
長谷川靖哉
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02152/
关键词：
希土類配位高分子ナノ粒子

项目摘要

新しい有機機能材料の創成を目的として、ミセル反応場を用いた希土類配位ナノ粒子の階層制御と機能材料化を研究目標とする。具体的には、界面活性剤による希土類配位ナノ粒子（希土類イオン=Eu(III), Tb(III), Yb(III), Nd(III), Sm(III)）のサイズ制御および追加配位子による表面構造制御を行い、希土類から構成される光機能ナノ材料開拓を行う。２２年度では、強発光発光を目的とした赤色発光Eu(III)配位ナノ粒子の合成を検討した。高発光量子効率のための非対称化(kr 増大)と低振動化（knr 減少）を行うため、この配位部位にhfa配位子(hexafluoroacetylacetonate）と二座型ホスフィンオキシドをミセル反応場内で組み合わせたEu(III)配位ナノ高分子のナノ粒子化を行った。まず、カチオン界面活性剤（Tri-methyl(alkyl)ammonium bromide）を用いて赤色強発光 [Eu(hfa)3(H2O)2]を含む発光ミセル水溶液を調製し、ミセル形成のための界面活性剤および発光錯体の最適濃度は光散乱（DLS）および臨界ミセル濃度（CMC）測定によって決定した。同様にリンカー配位子（二座型ホスフィンオキシド）を含む連結ミセル水溶液も調製し、2つの水溶液を混合することで混合ミセル反応場の形成を行った。ミセル中の希土類配位ナノ粒子はDLSおよびXRD測定によって評価し、走査型電子顕微鏡（SEM)測定によりナノ粒子の合成に成功していることがわかった。さらに、界面活性剤の混合濃度比を変化させることでナノ粒子の粒子サイズを変化することにも成功した。

为了创建新的有机功能材料，我们的研究目标是使用胶束反应场来控制稀土协调的纳米颗粒的分层元素，并将其转换为功能材料。具体而言，使用表面活性剂和表面结构对稀土协调的纳米颗粒的尺寸控制（稀土离子= EU（III），TB（III），YB（III），ND（III），SM（iii）），使用表面结构使用其他配体控制由稀有地球组成的光功能纳米材料。在2010财年，我们研究了发射欧盟（III）配位纳米颗粒的合成，以进行强劲发射。为了实现高发光量子效率的不对称（KR增加）和振荡（KNR降低），通过将HFA配体（Hexafluoroacetylatonate）结合使用HFA配体（III）配置的纳米聚合物的纳米颗粒化，并在此米奇尔（Micelle）氧化物中均与Bientate磷酸氧化物（hexafluoroacetytonate）结合。首先，使用阳离子表面活性剂（Tri-甲基（烷基）溴化铵）制备了含有强红发射[EU（HFA）3（HFA）3（HFA）3（H2O）2]的水发光胶束溶液，并通过光散射（dls）和米米光浓度（DLS）和米米尔的表面活性剂和发光材料的最佳浓度（DLS散射（DLS）确定。同样，制备了含有连接器配体（二齿磷氧化物）的水连接胶束溶液，并将两种水溶液混合以形成混合的胶束反应场。通过DLS和XRD测量评估胶束中的稀土协调纳米颗粒，扫描电子显微镜（SEM）测量结果表明，纳米颗粒已成功合成。此外，它还通过改变表面活性剂的混合浓度之比来更改纳米颗粒的粒径。