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ホーム簡易・高感度なフッ化物イオン検出方法
SDGsの分類
研究テーマ
ナノ・材料
学科の分類
工学部応用化学科

簡易・高感度なフッ化物イオン検出方法

工学部

応用化学科

無機高分子研究室

松村吉将 講師

フッ化物イオン検出ビスマスターンオン型発光材料

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」

特願2023-039345「ビスマス-ジチオカルボキシレート錯体化合物、フッ化物イオン検出剤、及びフッ化物イオン検出方法」

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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吉田 哲

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