ナノシートおよびナノシートを基盤とする材料の光機能性：光学物性のチューニング

纳米片和基于纳米片的材料的光学功能：光学特性的调节

基本信息

批准号：
15F15742
负责人：
川俣純
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-07-29 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15742/
关键词：
ナノシート無機-有機ハイブリッド光物性粘土鉱物膨潤

项目摘要

無機ナノシートに取り込まれた有機化合物には、有機化合物単体のときとは異なる特異的な光学物性を示すものがある。本研究では、無機ナノシートの層間に光学物性を示す有機化合物とは別の物質を共存させる事による層間環境をデザインすることにより、取り込まれた有機化合物の性質をチューニングできるようにすることを目指した。このことにより、有機物が持つ潜在的な特性を最大限発揮させ、優れた光学物性を持つ無機ナノシート-有機化合物ハイブリッド材料を創出するための礎を築くことを目的とした。本年度は、無機ナノシートとして粘土鉱物を利用し、粘土鉱物の大きな特徴である膨潤/乾燥を利用することにより層間環境をスイッチングすることで、取り込まれた有機化合物の集合状態も連動してスイッチングさせる課題に取り組んだ。具体的には、優れた光学物性を示すJ会合状態と、無会合状態とを膨潤/乾燥によりリバーシブルにチューンする方法論を確立した。また、無機ナノシートの層間には、有機化合物が無会合で、かつ高密度に取り込まれることが知られている。そこで、無機ナノシートの層間に有機ラジカルを取り込ませ。有機ラジカルが安定、かつ高密度に集積した集合体の実現を目指した基礎研究にも取り組んだ。粘土鉱物を無機ナノシートとして利用し、ウルスターブルーラジカルカチオンとのハイブリッド膜を作成することで、有機ラジカルが安定、かつ高密度に集積した集合体を得ることが出来た。有機ラジカルは、潜在的に優れた光学特性、特に非線形光学特性を示すとされている。本研究で導かれた成果は、今後、非線形光学材料としての展開が期待される。

掺入无机纳米片中的一些有机化合物表现出与单独的有机化合物不同的特定光学性质。在这项研究中，我们的目的是通过在无机纳米片层之间共存除有机化合物之外的具有光学性质的物质来设计层间环境，从而使掺入的有机化合物的性质成为可能。通过这样做，我们的目标是最大限度地发挥有机材料的潜在性能，并为创建具有优异光学性能的无机纳米片-有机化合物杂化材料奠定基础。今年，我们将使用粘土矿物作为无机纳米片，利用粘土矿物的主要特征——膨胀/干燥来改变层间环境，并且还将改变我所研究的掺入的有机化合物的聚集状态。具体来说，我们建立了一种通过溶胀/干燥可逆调节具有优异光学特性的 J 缔合态和非缔合态的方法。此外，已知有机化合物以非缔合方式并以高密度掺入无机纳米片层之间。因此，我们在无机纳米片层之间引入了有机自由基。我们还进行了旨在实现稳定且致密的有机自由基聚集体的基础研究。通过使用粘土矿物作为无机纳米片并与沃斯特蓝自由基阳离子形成混合膜，我们能够获得稳定且高密度的有机自由基聚集体。据说有机自由基可能表现出优异的光学性质，特别是非线性光学性质。这项研究获得的成果有望在未来被开发为非线性光学材料。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Functionalization of thin montmorillonite films with cyclodextrin/dye supramolecular complexes

环糊精/染料超分子复合物对蒙脱石薄膜的功能化

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Marian Matejdes;Adriana Czimerova;Marian janek;Jun Kawamata
通讯作者：
Jun Kawamata

Intercalation of fluorescent supermolecular complexes into montmorillonite thin film

荧光超分子配合物嵌入蒙脱石薄膜

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Marian Matejdes;Adriana Czimerova;Marian janek;Jun Kawamata
通讯作者：
Jun Kawamata

Controlled formation of pseudoisocyanine J-aggregates in the interlayer space of synthetic saponite

DOI：
10.1016/j.clay.2017.02.007
发表时间：
2017-05
期刊：
Applied Clay Science
影响因子：
5.6
作者：
M. Matejdes;Daisuke Himeno;Yasutaka Suzuki;J. Kawamata
通讯作者：
M. Matejdes;Daisuke Himeno;Yasutaka Suzuki;J. Kawamata

Optical properties of organic dyes after excitonic coupling in clay mineral hybrid film

粘土矿物杂化膜中激子耦合后有机染料的光学性质

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Marian Matejdes;Daisuke Himeno;Makoto Tominaga;Yasutaka Suzuki;Jun Kawamata
通讯作者：
Jun Kawamata

山口大学理学部物性化学研究室

山口大学理学院固体化学实验室

DOI：
发表时间：
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通讯作者：
川俣純