分子鋳型法による金属ナノ粒子の構造設計および機能開拓

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昨年度見出した、金ナノワイヤーの鋳型として機能する脂肪酸／アルキルアミンからなる分子集合体について、その形成機構を明らかにするため、調製時に用いる各分子の比率を変化させて調製し、電子顕微鏡による形状観察を試みた。その結果、添加する脂肪酸の比率が高い場合と低い場合で、主に形成される分子集合体の形状が異なることが分かった。脂肪酸の比率が低い場合は非水溶性のアルキルアミンのみが析出して形成されたと思われる分子集合体が、脂肪酸の比率が高い場合は脂肪酸と別のアミン分子からなる分子集合体が多く析出し、その中間においてのみ、目的の脂肪酸／アルキルアミンからなる分子集合体の析出量が増える傾向を見出した。現在、分子集合体の組成の分析を試みている段階であるが、新たに見いだされた脂肪酸／アルキルアミンからなる分子集合体については、アルキルアミンの二分子層が脂肪酸の二分子層に挟み込まれた超分子構造をとっていると推測している。さらに、昨年度見出した金ナノワイヤーの直径を制御する手法を検討する過程で、新たに、金ナノワイヤーに分枝構造を修飾する手法を見出した。本手法により得られた分枝状の金ナノワイヤーの吸収スペクトルは、修飾以前に比べ可視光領域においてややブロード化し、溶液の色は褐色から黒色へと変化した。吸収帯の変化により、らせん状金ナノワイヤーの示す特異な円二色性も変化することが明らかとなった。また、金ナノワイヤーの直径を制御することで円二色性スペクトルが大きく変化することを明らかにした。