化合物半導体超微結晶の調整と量子サイズ効果に基づく光機能開発

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1.メタノ-ル中で調整されたCdS超微結晶の光触媒作用:過塩素酸が瀬ミウムと硫化ナトリウムのメタノ-ル溶液を冷却下混合して調整されるコロイド状CdSは、数nmのCd超微結晶(CdSーO)から講成されている。CdSーOは可視光照射下、トリエチルアミンを電子源とする芳香族ケトンのアルコ-ル、また電子吸引基を有するアルゲン類のジヒドロ体への2電子光還元反応を効率よく進行させるが、還元電位が-1,56Vvs。SCEよりも負のケトン類はピナコ-ル誘導体を与える。量子サイズ効果に基づく高活性光触媒CdSーOは、反応の進行とともに格子を形成するCd^<2+>をCd^0に還元するために茶色を帯びた後、その光2電子還元触媒活性が向上する。即ち、その光触媒作用はクラスタ-状カドミウム金属(Cd^0)の形成を経て進行することを見いだした。しかし、過剰の硫化物イオンの添加によってCd^0の発生が抑制され、光1電子還元生成物であるピナコ-ル誘導体が主生成物になることが明らかになった。2.Herron法によるフェニルキャップCdS超微粒子の合成と光触媒機能:Herronらの方法でφーCdSを合成単離し、その粒径分布を、DMFを展開溶媒とするGpcクロマトグラフィ-によって検討した。Gpcによる分析が可能であり、保持時間5.79分および12.88分に鋭いピ-クaおよびbと、14.42分付近にブロ-ドなピ-クCが確認された。aピ-クを分取してTEM観察したところ、数nmの粒径を持つ立方晶系のCdS超微結晶であることが明らかとなった。なお、bピ-クは未反応チオフェノ-ル、cピ-クはCd(pbs)_2と同定した。この事実から、φーCdSは、これまでの報告とは異なり単一組成のものでないことが明らかとなった。さらに、φーCdSの光触媒作用をDMF中で試みた結果、TEAを電子源として4ーシアノベンゾフェノンがアルコ-ルに効率にc還元することが確認された。