多孔性金属錯体を発光層に用いた発光電気化学セルの開発及び電流励起レーザーの実現

使用多孔金属配合物作为发光层的发光电化学电池的开发以及电流激发激光器的实现

• 批准号: 17J04908
• 负责人: 三重野 寛之
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J04908/
• 关键词: 多孔性金属錯体; 三重項励起状態; 熱活性化遅延蛍光; 重原子効果

三重項励起子の動力学的な制御は、有機エレクトロニクスにおいて重要な課題である。一般に純粋な芳香族化合物においては三重項励起状態（T1）が関与した発光の室温での観測は困難である。前者は一重項励起状態（S1）とT1のエネルギー差を小さくすることで、後者は放射速度の増大や無放射失活の抑制により発光の観測が可能になる。既存の方法では三重項励起子の失活原因である発光材料の分子振動や濃度消光、エネルギー移動を抑制しているものの、発光材料の凝集や熱安定性が低い等の問題が存在する。本研究では発光材料の分子振動抑制を目的として、多孔性金属錯体（MOF）を用いることで有機配位子及び内包した発光材料のT1からの無放射失活抑制を試みた。加えて、三重項励起子の動力学的な制御を検討した。熱活性化遅延蛍光（TADF）を示すMOFは報告されていないため、TADFを示す新規有機配位子を合成し、ジルコニウムと組み合わせることで新規MOFの合成に成功した。新規MOFは室温で遅延発光を示し、その温度依存性の測定により、TADF特性を有することを明らかにし、世界で初めてTADF特性を示すMOFの合成に成功し、Chemical Communicationsに掲載された。T1の動力学制御の方法として酸素導入や温度上昇などが報告されているが、無放射失活の増大、可逆性に乏しい等の問題がある。既にZIF-8の細孔へのコロネンの内包により、内包したコロネンの無放射失活と濃度消光の抑制に成功し、室温での長寿命りん光を実現した。今回の研究では、大きなスピン軌道結合定数を有するキセノンをZIF-8に吸着させることで、コロネンのT1からの放射失活速度を可逆的に制御した。これにより三重項励起子を失活させることなく、可逆的に短い反応時間で三重項励起子の動力学な制御に成功し、Communications Chemistryに受理された。

三重子句的贸易的动态控制是有机电子中的一个重要问题。通常，纯芳香族化合物很难在涉及三重激发态（T1）的光发射室温下观察。在前者中，可以通过降低单个期限激发态（S1）和T1之间的能量差来提高辐射速度和辐射降低而无需辐射的抑制，从而观察到后者。在现有方法中，存在一些问题，例如分子振动和照明材料的浓度，这是鼓励三重句的原因，并减少了能量运动，但具有低热量的发射材料的热量稳定性。在这项研究中，为了抑制发光材料的分子振动，我们试图通过使用多孔金属配合物（MOF）来抑制有机协调的T1的径向和灭活。此外，我们研究了鼓励儿童的三重句的动态控制。由于尚未报道MOF（表明热激活延迟绒毛（TADF）），因此通过合成了指示TADF并将其与锆结合的新的有机分布儿童成功合成了新的MOF。新的MOF在室温下显示出延迟的光发射，表明与温度相关的测量具有TADF特性，成功地综合了世界上第一个TADF特征，并发表在化学交通中。据报道，氧气引入和温度升高是T1动态控制的一种方法，但是存在诸如径向增加和屈服和受到尊敬的问题。它已经将Coronen纳入ZIF-8的孔中了，它成功地抑制了冠状动脉的辐射和密度，其中包括并实现了在室温下寿命长的RIN光。在这项研究中，ZIF-8具有较大的旋转轨道内聚的氙气控制了Coronen的辐射惰性速度，从T1反向。结果，他在短暂的反应时间内成功地控制了Mie Shakiko的动力学，而不会灭活三句，并被通信化学所接受。

项目成果

Thermally activated delayed fluorescence of Zr-based metal-organic framework

锆基金属有机骨架的热激活延迟荧光

• 发表时间: 2017
• 作者: H. Mieno;R. Kabe;C. Adachi
• 通讯作者: C. Adachi

外部ガス導入によるコロネン包摂多孔性金属錯体の三重項励起子制御

通过引入外部气体控制晕苯多孔金属配合物中的三重态激子

• 发表时间: 2017
• 作者: H. Mieno;R. Kabe;C. Adachi
• 通讯作者: C. Adachi