高励起状態からの光化学および分子運動ダイナミックスのニアフィールド単一分子分光

高激发态光化学和分子运动动力学的近场单分子光谱

基本信息

批准号：
09241208
负责人：
堀江一之
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

近接場光学顕微鏡(NSOM)を用いて少数分子の光化学過程を追跡するには、測定光が反応を起こさない工夫が必要である。本研究では、少数分子光化学の追跡に適した試料を以下のように探索し、見いだした。(1)分解性の電子受容体であるクロロホルムと共にPMMAフィルム中にドープされた亜鉛ポルフィリン誘導体(ZnTTBP)の、S_<0->S_2吸収帯(ソ-レ帯)を励起したときとS_<0‐>S_1吸収帯(Qバンド)を励起した場合とで、電子移動の量子収率を比較した。試料は、PMMA中に色素・電子受容体を分散し、表面にPVA薄膜をスピンコートして作成した。442nm(He-Cdレーザー)でS_<0->S_2吸収帯を励起した場合、633nm(He-Cdレーザー)照射(S_<0->S_1吸収帯を励起)のときに比べて10倍以上高い量子収率を示した。ZnTTBPは、赤色の蛍光を発し、蛍光観察が可能である。今後、さらに反応量子収率の波長依存性の大きな材料系を探索すると共に、これらの試料に対して反応前後におけるNSOM像を観察する予定である。(2)ポリケイヒ酸ビニル(PVCm)の光二量化反応(左下図)における反応前後の屈折率変化をm-line法により種々の波長で測定し、NSOM観察に利用できる可能性を検討した。543nmで最大0.0463(2.8%)の屈折率変化が得られた。共鳴領域に近い442nmではさらに大きな屈折率変化が予想される。今後、良好なS/N比でNSOM像を得ることにより、非共鳴領域での屈折率変化により光化学反応の観測を試みる予定である。

为了使用近场光学显微镜（NSOM）追踪少量分子的光化学过程，有必要想出一些方法来防止测量光引起反应。在本研究中，我们搜索并找到了适合跟踪小分子光化学的样品如下。 (1)当用可降解电子受体氯仿掺杂在PMMA薄膜中的锌卟啉衍生物(ZnTTBP)的S_<0->S_2吸收带(Sole band)被激发时，S_<0->量子比较激发S_1吸收带(Q带)的情况和激发S_1吸收带(Q带)的情况之间的电子转移产率。通过将染料和电子受体分散在 PMMA 中并在表面旋涂 PVA 薄膜来制备样品。当用442nm（He-Cd激光）激发S_<0->S_2吸收带时，比用633nm（He-Cd激光）照射时（激发S_<0->S_1吸收带）高10倍以上显示了量子产率。 ZnTTBP发出红色荧光，可通过荧光观察。未来，我们计划进一步探索反应量子产率与波长依赖性较大的材料系统，并观察这些样品在反应前后的NSOM图像。（2）利用m线法测量了聚肉桂酸乙烯酯（PVCm）光二聚反应前后（左下图）在不同波长下的折射率变化，并探讨了其用于NSOM观察的可能性。在 543 nm 处获得的最大折射率变化为 0.0463 (2.8%)。预计在 442 nm 处会有更大的折射率变化，该处更接近共振区域。未来，我们计划尝试通过获得具有良好信噪比的 NSOM 图像来观察非共振区域中基于折射率变化的光化学反应。