透明化したナノ層状有機-無機ハイブリッド化合物を用いた光メカニカル機構の検討

利用透明纳米层有机-无机杂化化合物研究光机械机理

基本信息

批准号：
20044026
负责人：
嶋田哲也
金额：
$ 1.54万
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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20044026/
关键词：
光機能有機無機複合材料反応機構

项目摘要

本研究は光照射により形態変化する材料の実現を目指している。光照射により形態変化する材料については、これまでに高分子や結晶を利用した研究が多く行われてきた。我々はこれらとは異なる新たなアプローチでこの課題に取り組んだ。新たなアプローチとして我々が用いたのは、光応答性有機分子と無機層状化合物のハイブリッド化である。ハイブリッド化により、光応答性有機分子の光反応による形態変化が無機層状化合物の積層構造によりマクロな変化ヘボトムアップすると考えた。このために我々は(無機層状化合物と複合化可能な)光応答性有機分子として含アゾベンゼンーカチオン型多フッ素化アルキル界面活性剤分子を新規合成し、粘土やニオブ酸K_4Nb_6O_<17>などの無機層状化合物と複合化させた材料を開発した(以下、含アゾ層状複合体と略す)。さらに、含アゾ層状複合体の構造として、積層シート状のものと、スクロールナノチューブ状の2種の作りわけにも成功した。開発した含アゾ層状複合体は期待したとおり、興味ある様々な光応答性を示した。本研究では、AFM、XRD、分光測定など様々な手段で含アゾ層状複合体の光応答性について検討を行った。得られた結果のなかでも特筆すべきは、含アゾ層状複合体が実際に光照射によって形態変化することを実証したことである。紫外光照射及び可視光照射によるアゾベンゼン部のcis-trans異性化と、それに伴う含アゾ層状複合体の層間伸縮、さらには含アゾ層状複合体の形態変化を観測するのに成功した。さらに、この形態変化は積層シート状のものとスクロールナノチューブ状のもの両者について誘起できることを明らかにした。これらの結果により、光エネルギーの力学エネルギーへの変換を実現する方法として、従来のものに加え新たな選択肢を加えることに成功したといえる。

这项研究旨在实现用光照射时改变形态的材料。在用光照射时，已经使用聚合物和晶体进行了许多研究以改变形态。我们通过与这些不同的新方法解决了这一挑战。我们使用的一种新方法是杂交的光反应性有机分子和无机分层化合物的杂交。人们认为，通过无机层化合物的层压结构增加了由于光反应引起的光反应有机分子的形态变化。为此，我们开发了一种新合成的材料，该材料是偶氮苯二氟化烷基表面活性剂分子作为光辅助有机分子（可以与无机分层化合物复合），然后与诸如clay and andibate k._4nbate kyobate kyobate kyobate ky_4nbbate ky_4nbbate ky_4nbbate awibe yniobate yniobate toe comply compotigy a。 Azo分层复合体）。此外，已经成功生产了两种含有偶氮的分层复合结构：层状板状和滚动纳米管状结构。正如预期的那样，开发的含氮杂层的层状复合物表现出各种感兴趣的光（感兴趣）。在这项研究中，我们使用各种手段（例如AFM，XRD和光谱测量值）研究了含有偶氮层的层状复合物的光响应性。在获得的结果中，特别值得注意的是，含有偶氮的分层复合物实际上会在光照射下改变形态。我们已经成功地观察了通过紫外线和可见光照射对偶氮苯区域的顺式转移异构化，以及含氮杂层的分层复合物的层间膨胀，以及含氮氮化层的分层复合物的形态变化。此外，据透露，这种形态学变化均可用于类似层状的片状和滚动纳米管状的样子。这些结果表明，已成功添加了将光能转化为动态能量的常规方法。

项目成果

期刊论文数量（20）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

粘土-ポルフィリン複合体のエネルギー移動

粘土-卟啉配合物中的能量转移

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
J. Yamakawa;M. Ohkoshi;F. Takahashi;T. Nishiuchi;Y Kuwatani;T. Nishinaga;M. Ybshida;M. Iyoda;江川剛
通讯作者：
江川剛

粘土-ポルフィリン複合体の光化学的性質に対する粘土電荷密度効果

粘土电荷密度对粘土-卟啉配合物光化学性质的影响

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Gabin Treboux;Junji Mizukami;Masayoshi Yabe;and Shinichiro Nakamura;江川剛
通讯作者：
江川剛

層状半導体ニオブ酸層内での金属ポルフィリンの光化学的挙動

层状半导体铌酸盐层内金属卟啉的光化学行为

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
清岡隆一・増井大・嶋田哲也・立花宏・高木慎介・TRYK;DonaldA.・井上晴夫
通讯作者：
DonaldA.・井上晴夫

色素-無機ナノ層状化合物複合体における光電子移動挙動

染料-无机纳米层状复合材料的光电子转移行为

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hideko Koshima;Tatsuya Moritoki;Koichi Uenaka;and Ikuhito Yanase;小島秀子・守時竜也・内本英孝・小島直子;T. Nakashima;T. Nakashima;S. Tanaka;金子達雄・鈴木拓也;今野沙紀
通讯作者：
今野沙紀

粘土-ポルフィリン複合体におけるポルフィリン誘導体の光化学挙動

粘土-卟啉配合物中卟啉衍生物的光化学行为

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
T.Shiragami;Y.Mori;J.Matsumoto;S.Takagi;H.Inoue;M.Yasuda;高木慎介;鍋谷悠・高村はづき・中村由香・宮島想生・嶋田哲也・高木慎介・立花宏・童志偉・井上晴夫;清澤邦臣・砂川玄・立川泰之・増井大・嶋田哲也・高木慎介・石谷治・井上晴夫;清岡隆一・増井大・嶋田哲也・立花宏・高木慎介・井上晴夫;林香里・島田豊・増井大・高木慎介・立花宏・井上晴夫;後藤侑・増井大・立花宏・高木慎介・井上晴夫;山崎竜史・増井大・嶋田哲也・立花宏・高木慎介・井上晴夫;鍋谷悠・高村はづき・中村由香・嶋田哲也・高木慎介・立花宏・童志偉・井上晴夫;今野沙紀・江川剛・増井大・嶋田哲也・立花宏・高木慎介・井上晴夫;山崎竜史・増井大・嶋田哲也・高木慎介・立花宏・井上晴夫;後藤侑・増井大・立花宏・高木慎介・井上晴夫;砂川玄・清澤邦臣・白石直樹・立川泰之・増井大・嶋田哲也・立花宏・高木慎介・井上晴夫;高榕輝・清澤邦臣・増井大・高木慎介・立花宏・石谷治・井上晴夫;高木慎介・荒武義人・増井大・嶋田哲也・立花宏・井上晴夫
通讯作者：
高木慎介・荒武義人・増井大・嶋田哲也・立花宏・井上晴夫