チエニルポルフィリン類を用いた共役ポリマーの拡張と新機能の開拓

使用噻吩基卟啉扩展共轭聚合物并开发新功能

基本信息

批准号：
19022035
负责人：
小柳津研一
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Waseda 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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、ポリマーのレドックス特性とバルク構造の相関を明らかにし、高効率な電荷貯蔵材料として確立することを目的とする。具体的には、ポルフィリンをレドックスサイトに有する共役系高分子錯体に関する従来知見を拡張し、迅速・可逆なレドックス反応を特徴とする有機レドックス中心に着目、主鎖にペンダント結合させたレドックスポリマーを合成する。機能ユニットの配向が無秩序から規則配列まで階層的に制御された一連の高分子を創出し、高次構造がレドックス部位の活性における電荷補償を支配していることを明確にし、高効率な電荷貯蔵材料として確立する。(1) チエニルポルフィリン類の拡張チエニルポルフィリン類の合成を縦続し、種々の中心金属を導入した。立体規制されたポリマーを得る反応条件を把握し、ポルフィリン配向度を決定した。(2) レドックスポリマーのキャラクタリゼーション可逆な-電子還元を示す有機置換基を探索した。縮合環のレドックスにより可逆な電極反応が期待できるポリマーを創出し、これらの成膜性、導電性等の基礎物性を把握した。(3) 超構造構築と新機能の開拓平滑で高密度の導電性ポリマー薄膜を用いて、膜厚制御された薄膜を基板電極上に形成させ、膜を介した電位・電流応答を解明した。膜内電子移動に由来する触媒機能についても明らかにした。(4) レドックス機能の拡張と電子貯蔵材料への応用レドックス活性が、導電経路に働く主鎖共役系により顕著に向上するとの知見を基に、電極触媒へと応用した。鉄ポルフィリンがスーパーオキシドの酸化触媒となりうることに着目し、不安定ラジカル種の高感度検出について検討した。これらを電子貯蔵部位として用い、電荷貯蔵材料としての性質を解明した。ユニット当り可逆的に1電子移動し、安定度高く高レベルドープ可能であることを実証した。

这项研究旨在阐明聚合物和大量结构的氧化还原性能之间的相关性，并将它们确定为高效的电荷存储材料。具体而言，我们已经扩展了对氧化还原部位与卟啉共轭聚合物复合物的知识，并专注于有机氧化还原中心，该中心的特征是快速且可逆的氧化还原反应，并合成了氧化还原聚合物，并依靠与主链键合。它创建了一系列由层次控制的聚合物，其中功能单元的方向是从无序到常规排列的层次控制的，澄清了高阶结构控制氧化还原站点活动中的电荷补偿，并确定它们为高效的充电存储材料。（1）延伸的硫苯基孢子蛋白的硫烯基卟啉的合成被层叠以引入各种中央金属。抓住获得空间调节聚合物的反应条件，并确定卟啉方向的程度。（2）我们搜索了氧化还原聚合物的表征，我们搜索了表现出可逆电子还原的有机取代基。融合环的氧化还原产生了一种可能经历可逆的电极反应的聚合物，并且掌握了诸如膜形成特性和电导率之类的基本特性。（3）使用光滑，高密度的导电聚合物薄膜，膜厚度控制的超微结构结构和新功能在基板电极上形成，并阐明了通过膜的电势和电流响应。还阐明了从膜中电子转移得出的催化功能。（4）基于在导电途径中起作用的主链共轭系统可显着改善氧化还原活性的发现，将氧化还原功能和应用到电子存储材料的扩展，将方法应用于电催化剂。为了关注铁卟啉可以用作超氧化物的氧化催化剂的事实，我们研究了对不稳定自由基物种的高度敏感检测。这些被用作电子存储站点，以阐明其特性作为电荷存储材料。已经证明，每单位可逆的一个电子传输可逆，可以高稳定性和高水平的掺杂。