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研究テーマ
ナノ・材料
学科の分類
工学部応用化学科

簡易なフッ化物イオン検出に向けたビスマス含有ポリマーの開発

工学部

応用化学科

無機高分子研究室

松村吉将 講師

ビスマス－ジチオカルボキシレート錯体構造を有するポリマーを合成した。このポリマーは単独では溶液中でも固体状態でも蛍光発光を示さないが、フッ化物イオンを添加すると蛍光発光性を発現した。すなわち、フッ化物イオンに対する顕著なターンオン型の発光性を有していることがわかった。この性質を活用することで、高感度・簡易なフッ化物イオンの検出法としての応用が期待される。

ビスマス含有ポリマーの合成

　ジグリニャール試薬、二硫化炭素、ジクロロフェニルビスムチンを反応させることで、ビスマス－ジチオカルボキシレート錯体構造を有するポリマーを合成した（図１）。有機ビスマス化合物は、Bi–C結合が弱いためか不安定なものが多いが、このポリマーは有機構造とビスマスとを硫黄を介した構造で複合しているため、十分安定であった。

図１．ビスマス－ジチオカルボキシレート構造を持つポリマーの合成

フッ化物イオンの検出

　合成したビスマス－ジチオカルボキシレート錯体構造を有するポリマーは、固体状態でも溶液状態でも蛍光発光性を示さなかったが、フッ化物イオンを添加すると、蛍光性を発現した（図２，３）。このように、顕著なターンオン型の発光性を示すことから、フッ化物イオンの簡易検出材料としての応用が期待できる。

図２．ポリマー溶液にフッ化物イオンを添加した際の蛍光発光
図3．蛍光発光スペクトル

特許

特願2020-037066「ビスマス－ジチオカルボキシレート錯体構造を有するポリマーおよびフッ化物イオン検出用剤」

研究者INFO: 工学部 応用化学科 無機高分子研究室 松村吉将 講師

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