剛直な導電性高分子の一次元金属錯体を用いた金属量子細線の創製

使用刚性导电聚合物的一维金属配合物创建金属量子线

• 批准号: 11740385
• 负责人: 寺西 利治
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 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: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740385/
• 关键词: 導電性高分子; ポリピリジン; 高分子金属錯体; 白金; ギ酸還元; 量子細線; ナノ粒子; 正四面体; 二次元組織化

山本らの方法に従い合成した剛直な導電性高分子であるポリピリジン(PPy)について詳細に検討するため、MALDITOF-MS測定を行ったところ、ピリジンユニットが4〜9個重合した4〜9量体が主生成物であることが分かった。合成したPPy存在下、塩化白金(IV)酸をギ酸還元した溶液を炭素基板上に展開すると、基板上に線幅40〜70nmの細線構造が形成し、細線は同一方向に配向していた。しかし、TEM観察から細線は白金ナノ粒子が集合した多結晶構造であることが分かった。さらにこの細線を高分解能TEMで観察した結果、細線表面に原子あるいは分子の規則構造が観察された。その間隔は約0.25nmであり、白金の{111}面間隔(0.227nm)より若干大きいことから、PPyの規則配列であると推察される。以上の結果から、溶液中で生成した白金ナノ粒子は細線構造を形成していないが、基板への展開・溶媒の乾燥過程において、PPyの配列に伴い白金ナノ粒子が直線上に集合し配線構造を形成したものと考えられる。一方、対照実験として、ランダムコイル状高分子であるポリアクリル酸ナトリウム塩およびポリ(N-ビニル-2-ピロリドン)存在下で、塩化白金(IV)酸の水素還元を行った。その結果、基板上での高分子の配列がないため、予想通り白金ナノ粒子は基板上で細線構造は形成しなかったが、水素によるPt^<4+>の還元速度が非常に遅いため(10時間で還元終了)、白金ナノ粒子は熱力学的に最も安定な{111}面に囲まれた正四面体が主生成物となった。すなわち、アルコール等の強い還元剤を用いると速度論で制御されたcubo-八面体が、弱い還元剤では熱力学的に安定な正四面体が主に生成することが分かり、Pt^<4+>イオンの還元速度の制御により粒子形状を制御できることが明らかとなった。

Yamamoto ら の way に 従 い synthetic し た upright and outspoken な conductivity polymer で あ る ポ リ ピ リ ジ ン (PPy) に つ い て detailed に beg す 検 る た め, MALDITOF MS line measurement を っ た と こ ろ, ピ リ ジ ン ユ ニ ッ ト が 4 ~ 9 overlap し た 4 ~ 9 quantity body が main products で あ る こ と が points か っ た. Synthetic し た PPy, salt platinum (IV) in the presence of acid を ギ acid also yuan し た solution を carbon substrate に expand す る と, substrate に line width 40 ~ 70 nm の thread structure が し, fine line は に with same direction to し て い た. The 観, TEM, 観, ら, ら fine line, <s:1>, platinum ナノ, が particle set, た, た, polycrystalline structure, である, とが, とが,, った. Youdaoplaceholder0 <s:1> the high decomposition energy TEMで観 of the を fine thread examines the た results, the に atoms on the surface of the fine thread ある the <s:1> molecular <s:1> regular structure が観 examines the された. は そ の interval is about 0.25 nm で あ り, platinum の {111} surface interval (0.227 nm) よ り several big き い こ と か ら, PPy の rules with column で あ る と push examine さ れ る. の above results か ら, solution で generated し た platinum ナ ノ particle を は thread structure formation し て い な い が, substrate へ の expansion, solvent の drying process に お い て, PPy の match column に with い platinum ナ ノ particle が line together に を し wiring structure form し た も の と exam え ら れ る. Side, polices according to be 験 と し て, ラ ン ダ ム コ イ ル shape polymer で あ る ポ リ ア ク リ ル acid ナ ト リ ウ ム salt お よ び ポ リ (N - ビ ニ ル - 2 - ピ ロ リ ド ン) で, salt platinum (IV) in the presence of acid の water line also yuan を っ た. そ の results, substrate で の high-molecular の column が な い た め, to think through り platinum ナ ノ particle は substrate は で thread structure formation し な か っ た が, water element に よ る Pt ^ 4 + > < の が yuan speed very に 遅 い た め (10 で also yuan at the end of time), platinum ナ ノ particle は に も most of thermodynamic stability な {111} plane に 囲 ま れ た regular tetrahedron Youdaoplaceholder0 main product となった. す な わ ち, ア ル コ ー ル etc. の strong tonic を use い い also yuan る と speed theory で suppression さ れ た cubo octahedron が, weak い yuan also tonic で は に of thermodynamic stability な regular tetrahedron が main に generated す る こ と が points か り, Pt ^ 4 + < > イ オ ン の の yuan speed suppression に よ り particle shape を suppression で き る こ と が Ming ら か と な っ た.

项目成果

T.Teranishi et al.: "Shape Control of Pt Nanoparticles"J.Inorg.Organomet.Polym.. (in press). (2001)

T.Teranishi 等人：“Pt 纳米粒子的形状控制”J.Inorg.Organomet.Polym..（正在印刷中）。

T.Teranishi et al.: "Self-organization of Au Nanoparticles Protected by 2,6-bis (1'-(8-thiooctyl) benzimidazol-2-yl) pyridine"J.Am.Chem.Soc.. 122(17). 4237-4238 (2000)

T.Teranishi 等人：“受 2,6-双 (1-(8-硫代辛基)苯并咪唑-2-基)吡啶保护的金纳米粒子的自组织”J.Am.Chem.Soc.. 122(17)

T.Teranishi et al.: "Size Control of Monodispersed Pt Nanoparticles and Their 2D Organization by Electrophoretic Deposition"J.Phys.Chem.B. 103(19). 3818-3827 (1999)

T.Teranishi 等人：“单分散 Pt 纳米颗粒的尺寸控制及其通过电泳沉积的二维组织”J.Phys.Chem.B。

T.Teranishi et al.: "Self-Organization of Au Nanoparticles Protected by 2,6-bis(1'-(8-thiooctyl)benzimidazol-2-yl)pyridine"J.Am.Chem.Soc.. (in press). (2000)

T.Teranishi 等人：“受 2,6-双(1-(8-硫代辛基)苯并咪唑-2-基)吡啶保护的金纳米颗粒的自组织”J.Am.Chem.Soc..（出版中）