金属ナノ粒子を用いた有機-無機複合材料の開発

利用金属纳米粒子开发有机-无机复合材料

基本信息

批准号：
09740527
负责人：
米澤徹
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

金属ナノ粒子として,本研究では金ナノ粒子を選択した.保護剤を添加せずにクエン酸還元法によって調製した金ナノ粒子はその濃縮が困難だが,限外ろ過膜を使用することで,常温で濃縮でき,さらに,分散液中に混在するクエン酸イオンなどを除去した.その分散液に,入れ子型構造単分子膜を形成している両親媒性分子基板を浸積すると,1度の浸積で,ほぼ最密充填の金ナノ粒子モノレイヤーが作成できた.このモノレイヤーも導電性を有し,透明である.静電相互作用でほぼ完璧なナノ粒子モノレイヤーの生成を報告したのはこれが世界で初めてである.こうした吸着挙動を高分子電解質を用いた場合や,様々な濃度の金ナノ粒子を用いる事によって比較検討した.また,粒径の揃った粒子ということで,同様にアニオン性のシリカナノ粒子の吸着挙動をモデルとして検討した.粒径によって,吸着挙動が異なる事が見出され,静電相互作用による粒子の有機層への吸着は,有機層自体の安定性や,相互作用の強さに大きく依存する事が示された.また,二分子膜の親水部層間に金イオンを取り込み,その後に還元する手法によっても金ナノ粒子を得ることができるが,この手法では,金ナノ粒子の形状が二分子膜の水中での膨潤状態によって異なり,分散液中による還元では得られにくい,プレート状や,珊瑚状の金ナノ粒子を得ることができた,さらには,金属と配位相互作用を持つ二分子膜物質を設計し,特異な形状を持つ金属ナノ粒子の作成に成功した.

在这项研究中，选择金纳米颗粒作为金属纳米颗粒。通过减少柠檬酸盐制备而不添加保护剂的金纳米颗粒很难浓缩，但是使用超滤膜，可以将其浓缩在室温下，并去除分散体中混合的柠檬酸盐离子。当分散体中用嵌套结构单层形成的两亲性分子底物时，可以用一种浸入来形成几乎近乎包装的金纳米颗粒单层。该单层也是导电和透明的。这是据报道，这是世界上第一次通过静电相互作用产生几乎完美的纳米颗粒单层。将这种吸附行为与各种浓度的聚合物电解质和金纳米颗粒进行了比较。另外，粒径也是颗粒的结果，我们研究了阴离子二氧化硅纳米颗粒作为模型的吸附行为。发现阴离子二氧化硅纳米颗粒的吸附行为因粒径而有所不同，并且表明，通过静电相互作用，颗粒对有机层的吸附在很大程度上取决于有机层本身的稳定性和相互作用的强度。此外，可以使用一种在双层膜的亲水性层之间合并金离子并随后降低的技术，可以获得金纳米颗粒。在这种技术中，金纳米颗粒的形状取决于水在水中的双层膜的肿胀状态，因此很难通过降低分散液体以及板状或类似珊瑚的金纳米颗粒而获得。此外，设计了与金属协调相互作用的双层材料，并成功地创建了具有独特形状的金属纳米颗粒。