自己組織化による強誘電性ナノ錯体の開発

通过自组装开发铁电纳米复合物

基本信息

批准号：
14F04345
负责人：
君塚信夫
金额：
$ 1.47万
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：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、脂質分子との種々の機能性材料とを自己組織化することにより、新規な機能性光学材料を創出することを目的としている。グルタミン酸骨格を有するカチオン性の合成脂質とアニオン性のジフェニルアントラセンスルホン酸塩（アクセプター）を水中で混合することにより、イオン性相互作用と疎水性相互作用によりそれらが複合化された自己組織化体を得た。得られた集合体に対して種々の顕微鏡観察および光学測定を行ったところ、アクセプター部位が密にかつキラルな集合体を形成していることが明らかとなった。この集合体にドナー分子を均一に分散させることができ、得られた複合体が水中において低励起光強度から高効率なアップコンバージョン発光を示すことが明らかとなり、これまで困難であった水中におけるアップコンバージョンを達成するための指針を示すことができた。また、固体中においてアップコンバージョンを発現するため、発光分子を高分子骨格中に規則的に配列させた構造を形成し、各種評価を行っていたところ、得られた高分子骨格が優れた酸化還元特性を示すことを見出した。そこでLi電池セルを組み測定したところ、大容量の電極として働くことが分かった。骨格構造を系統的に変化させて電池試験を行ったところ、分子連結部分にあたるシッフ塩基部位が酸化還元反応を起こしていることが明らかとなった。すわなち新規なLi電池の電極材料の設計指針を示すことに成功し、当初は予想をしていなかった成果を得ることができた。

本研究的目的是通过自组装脂质分子和各种功能材料来创造新型功能光学材料。通过将具有谷氨酸骨架的阳离子合成脂质和阴离子二苯基蒽磺酸盐（受体）在水中混合，形成自组装体，其中它们通过离子和疏水相互作用而复合。当对获得的聚集体进行各种显微镜观察和光学测量时，发现受体位点形成致密的手性聚集体。很明显，供体分子可以均匀地分散在这种聚集体中，并且所得复合物在水中通过低激发光强度表现出高效的上转换发射，我们能够为实现转换提供指导。此外，为了实现固体中的上转换，我们形成了发光分子规则排列在聚合物骨架中的结构，并进行了各种评估，发现了其特性。当锂电池组装并测量时，发现它可以作为大容量电极。当我们通过系统地改变骨架结构进行电池测试时，很明显，希夫碱部分（分子键）会引起氧化还原反应。换句话说，我们成功地为锂电池的新型电极材料提供了设计指南，并获得了我们最初没有预料到的结果。

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）

九州大学　君塚研究室HP

九州大学君冢实验室HP

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Lipid-assosted ion-pair assembly for photon upconversion in water

用于水中光子上转换的脂质辅助离子对组装

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
ASTHANA; Deepak;YANAI; Nobuhiro;HISAMITSU; Shota;MORIKAWA; Masa;KIMIZUKA; Nobuo.
通讯作者：
Nobuo.

All-or-none switching of photon upconversion in self-assembled organogel systems

自组装有机凝胶系统中光子上转换的全或无切换

DOI：
10.1039/c6fd00170j
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
3.4
作者：
Pengfei Duan; Deepak Asthana; Takuya Nakashima; Tsuyoshi Kawai; Nobuhiro Yanai;Nobuo Kimizuka
通讯作者：
Nobuo Kimizuka

Lipid-assisted ion-pair assembly for photon upconversion

用于光子上转换的脂质辅助离子对组装