权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

軌道混成に着目したナノ粒子超構造の構築と機能制御

以轨道杂化为重点的纳米粒子超结构的构建和功能控制

基本信息

批准号：
19J14929
负责人：
岡本靖生
金额：
$ 1.34万
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：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J14929/
关键词：
金ナノ粒子ポルフィリン

项目摘要

本研究の目的は、配位化学の手法を用いた今までにない金ナノ粒子超構造体構築方法の確立と、有機配位子を介在させた粒子間の軌道混成を利用した粒子間相互作用の制御の実現である。本研究を遂行するために、昨年度は以下の研究を実施した。・還元剤にメチルアミンを用いたヤヌスポルフィリン保護金ナノ粒子の合成平成31年度の研究において新たに粒径が1.4 nmのヤヌスポルフィリン保護金ナノ粒子を合成した。しかし、この金ナノ粒子は表面にヤヌスポルフィリンが多数平面配位しており、幾何学的な異方性を有していなかった。そこで、本年度では金ナノ粒子の粒径を小さくすることで表面に配位できるヤヌスポルフィリンの数を制限して幾何学的異方性を獲得しようと試みた。具体的には、金ナノ粒子生成時における還元剤を水素化ホウ素ナトリウムに比べて弱い還元剤であるトリメチルアミンに変更した。結果としてMALDI-TOF-MS分析により構成金原子が20個ほどの極めて小さい金ナノ粒子が生成されていることが示唆された。このような金ナノ粒子が生成された要因としては、比較的弱い還元剤を使用したことにより、金前駆体が還元される速度が遅くなり、金ナノ粒子の成長の早い段階でヤヌスポルフィリンに保護されたからであると示唆される。本研究課題では、ナノ粒子間の距離を精密に制御することで、ナノ粒子-有機分子-ナノ粒子間の電子的な相互作用を発現させて、これらの特性を評価することが目的であったが、金ナノ粒子の化学的不安定性により、有機分子を連結させていく反応条件が大きく制限されることとなり、ナノ粒子超構造体の構築を行うことはできなかった。しかしながら、本研究課題を進めていく過程で新たな金ナノ粒子の合成法を開発することができた。本研究は、金ナノ粒子の精密配列の分野の基礎研究の一端を担うことができたと考えている。

The purpose of this study is to establish a method for constructing metal particle superstructures by using coordination chemistry, and to realize the control of particle interactions by using orbital hybridization between organic ligands. This study was carried out in 2005. The synthesis of protective gold particles with particle size up to 1.4 nm was studied in 2003. The surface of these particles is a complex, resulting in a large number of planar coordination and geometric anisotropy. This year, the particle size of gold particles is small, the surface coordination is limited, and the geometric anisotropy is obtained. When the specific particles are generated, they will be replaced by water. Results MALDI-TOF-MS analysis showed that 20 gold atoms were formed and the number of gold particles was increased. The main reason for the formation of these particles is that they are relatively weak, and the speed of their formation is relatively low. The purpose of this research is to precisely control the distance between particles, to develop electron interactions between particles and organic molecules, and to evaluate their properties. This research topic is to develop a new method of particle synthesis. This study is one of the fundamental research on the fine alignment of gold particles.