金属錯体ナノ空間による新規共役ポリマー集積体の創製と機能開発

使用金属络合物纳米空间新型共轭聚合物聚集体的创建和功能开发

基本信息

批准号：
16J11419
负责人：
北尾岳史
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J11419/
关键词：
多孔性金属錯体共役高分子配向制御導電性

项目摘要

π共役ポリマーであるポリチオフェンは、ポリマー鎖のパッキングや配向がその光電子物性に大きく影響するため、集合状態を制御することはポリチオフェンが持つ機能を引き出す上で非常に重要である。中でも、無置換ポリチオフェンは高いπ平面性を有しており、集合状態を変えることで、蛍光や伝導性などの興味深い物性が発現することが期待される。しかし無置換ポリチオフェンは不溶不融、つまりプロセス性がないため、このような集積制御は不可能であった。一方、有機配位子と金属イオンとの自己集合反応により均一なナノ細孔をもつ多孔性金属錯体(PCP)が近年注目を集めている。PCPはそのデザインされたナノ空間を高分子合成の場として用いることが可能である。また、PCPは配位結合により形成されているため、温和な条件で骨格を取り除くことができる。本研究では、PCPの一次元細孔内で無置換ポリチオフェンを合成し、その後、PCPを除去することで、元のPCP粒子のモルフォロジーを反映することで、ロッド形状の無置換ポリチオフェン粒子の合成に成功した。さらにTEMを用いたポリチオフェン粒子の電子線回折測定を行った結果、ロッド粒子の長軸方向に(002)、短軸方向に(xy0)に対応する回折点が観察され、ホスト錯体の除去後もポリマー鎖の配向が保持されていることが分かった。次に、ポリチオフェンの伝導特性を調べるために、ヨウ素によるドープ処理を施した後、ポリチオフェンの交流インピーダンス測定を行った。測定の結果、PCPから単離したポリチオフェンは溶液重合によって合成したものに比べて、3桁程度伝導度が高いことが分かった。両者の結晶構造に違いはないことから、伝導度の違いは、ポリマー鎖の配向が大きく寄与していると考えられる。

Polyticofen（一种π-Co的能力聚合物）对其摄影师的填料和方向具有显着影响，因此控制组状态对于提出polyticofen的功能非常重要。最重要的是，没有替代多叶芬具有高π平面，并且可以预期，诸如荧光和电导率之类的有趣的物理特性将通过改变组状态来表达。但是，这种集成控制是不可能的，因为无反应性的策略芬是不溶性的，也就是说，因为没有加工性。另一方面，由于有机分配器和金属离子之间的自然化反应，近年来具有均匀纳米孔的多孔金属复合物（PCP）引起了人们的注意。 PCP可以使用设计的纳米空间作为聚合物合成的地方。此外，由于PCP是由协调形成的，因此可以在温和的情况下除去骨骼。在这项研究中，未修饰的polichofen在PCP的单个维度钻孔中合成，然后去除PCP以反映原始PCP颗粒的形态，以合成杆状的多型颗粒。此外，由于使用TEM对策略烯颗粒的电子线衍射测量结果，观察到与杆颗粒（002）和（xy0）在短轴方向上的长轴方向相对应的衍射点，甚至在去除后，甚至在去除后。宿主综合体证明了聚合物链。接下来，为了检查策略芬的传导特性，通过碘进行了浓汤处理，并测量了策略芬的互换阻抗。由于测量值，与溶液聚合物相比，从PCP中分离出来的Policoofen的导体比三位数更高。由于两者之间的晶体结构没有差异，因此被认为传导的差异极大地有助于聚合物链的方向。