層状ナノ粒子・ポルフィリン複合体におけるナノレベル構造制御と光機的性

层状纳米颗粒/卟啉复合物的纳米级结构控制和光机械性能

基本信息

批准号：
17029056
负责人：
高木慎介
金额：
$ 2.94万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17029056/
关键词：
ポルフェリン粘土鉱物無機有機複合体ナノシート機能性色素ソルバトクロミズム配向変化導波路分光ポルフィリン無機層状化合物エネルギー移動二色性導波路 Size Matching Rule エバネッセント波

项目摘要

これまでに、主にピリジニウム型のカチオン性ポルフィリンを用いて、吸着の配列、配向制御について検討を行なってきた。これらのポルフィリンにおいては周囲の溶媒極性を変化させることで、1層状化合物上での吸着配向制御が行なえることが明らかとなってきている。しかしながら、その原理、詳細については十分解っていない。そこで、新規2価カチオン性ポルフィリンを合成し、これらの吸着配向挙動について検討した。これらのポルフィリンでは、カチオン周囲の立体環境がお互いに異なっており、その吸着配向への効果に興味が持たれる。実際の配向角は、偏光子を備えた表面・界面分光装置により定量的に評価した。有機溶媒中での配向角は70°前後と求まり、水中の10°以下と比べて大きな配向変化を起こす事を明らかとした。さらには配向変化の起こしやすさについて検討した。層状化合物はその表面に負電荷を帯びている。従って、分子内にアニオン性部位を有する事から、配向変化を非常に起こしやすいと予想されたが、予想通り、多種多様な有機溶媒において配向変化が起きる事が明らかとなった。極めて環境に敏感な色素分子として有用である事が解った。特に、他のカチオン性ポルフィリンと混在させる事により、水平配向、非水平配向が混在した複合体の形成に成功した。ポルフィリン分子は配向を変えると色調が変化する事から、ソルバトクロミズム材料として興味深い材料を得ることができた。

到目前为止，我们主要研究了吡啶鎓型阳离子卟啉的吸附排列和取向控制。很明显，这些卟啉在单层化合物上的吸附方向可以通过改变周围溶剂的极性来控制。但其原理和细节尚不完全清楚。因此，我们合成了新的二价阳离子卟啉并研究了它们的吸附取向行为。这些卟啉在阳离子周围具有不同的空间环境，它们对吸附方向的影响令人感兴趣。使用配备有偏振器的表面/界面分光计定量评估实际取向角。在有机溶剂中的取向角被测定为约70°，这表明与在水中小于10°相比，发生了大的取向变化。此外，我们还研究了方向改变发生的难易程度。层状化合物的表面带有负电荷。因此，由于其分子中具有阴离子部分，预计很容易发生取向变化，但正如所料，很明显，在多种有机溶剂中都会发生取向变化。人们发现它是一种对环境极其敏感的有用染料分子。特别是，通过将其与其他阳离子卟啉混合，我们成功地形成了具有水平和非水平方向的复合物。由于卟啉分子的色调随着方向的改变而改变，因此我们能够获得一种有趣的材料作为溶剂化变色材料。