半導体超微結晶の特殊反応サイトの設計制御

半导体超细晶体特殊反应位点的设计控制

• 批准号: 08232253
• 负责人: 和田 雄二
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08232253/
• 关键词: 半導体超微結晶; CdS; ZnS; フッ素化チオフェノール; 表面修飾; 分散性; 量子サイズ効果; 光触媒

1.表面修飾CdS超微結晶の調製とキャラクタリゼーション ペンタフルオロフェニル基、2,3,5,6-テトラフルオロフェニル基、4-フルオロフェニル基およびフェニル基で表面修飾したCdS超微結晶で表面修飾したCdS超微結晶を調製した。調製した表面修飾CdS超微結晶の表面に種々のチオール分子が修飾していることは、FT-IR(KBr法)および1H、19FNMR測定により確認した。表面修飾CdS超微結晶は、TEM観察により、いずれも立法晶系CdS超微結晶であることが確認された。TEM写真より求めた微径分布より、修飾分子内のフッ素原子数の増大に従い、粒径が2.5nmから3.5nmへ系統的に増大しており、表面修飾分子の選択によりCdS超微結晶の粒径を制御できることが明らかとなった。表面修飾チオラートアニオンのCdイオンに対する求核性の低下が、表面Cd原子への結合による粒子成長停止反応を抑制し、粒径増大をもたらしたものと考えられる。2.表面修飾CdS超微結晶の溶解性 表面修飾CdS超微結晶は、種々の有機溶媒に再溶解し、見かけ状均一なコロイド溶液を与える。いずれの面修飾CdS超微結晶もDMFやDMSOといった極性の高い溶媒に対し高い溶解性を示すこと、またその他の極性溶媒に対する溶解度は、修飾分子内のフッ素原子数に依存することを見いだした。特筆すべき結果として、表面修飾フェニル基にフッ素原子を導入することにより、全く溶解性を示さなかったアルコール溶媒に対し非常に高い溶解性を示す。このアルコール溶媒に対する表面修飾CdS超微結晶の高い溶解性は、表面修飾基のフッ素原子とアルコール分子間の水素結合と共に、含フッ素ベンゼン環の中心とアルコール分子の酸素原子間との特異的相互作用も重要な役割を果たしていることが、分子軌道計算により示唆された。3.表面修飾CdS超微結晶の光触媒特性 本研究で調製、単離した面修飾CdS超微結晶粉末のメタノールに再溶解させた系の光触媒活性を検討したところ、粉末として単離したのにも関わらず、高活性、高選択的量子箱光触媒として機能することが明らかとなった。

1. Surface modification CdS ultrafine crystal modulation: surface modification CdS ultrafine crystal modulation: surface modification CdS ultrafine crystal modulation. The surface modification of CdS ultrafine crystals was confirmed by FT-IR(KBr method) and 1H, 19F NMR measurements. Surface modification CdS ultrafine crystals were observed by TEM. TEM photos show that the micro-diameter distribution of CdS ultrafine crystals increases with the increase of the number of atoms in the modified molecules and the increase of the particle size of CdS ultrafine crystals from 2.5 nm to 3.5 nm. The surface modification of Cd atoms reduces the particle growth and particle size. 2. Solubility of CdS Ultrafine Crystallization Surface modification CdS Ultrafine Crystallization is soluble in organic solvents and uniform in solution. The solubility of CdS in DMF, DMSO and other polar solvents depends on the number of atoms in the modified molecule The results show that the surface modification is very high in solubility. The high solubility of surface-modified CdS ultrafine crystals in these solvents is demonstrated by the interaction between surface modification groups and molecules, the interaction between molecules and atoms, and the interaction between molecules and atoms containing molecules. 3. Photocatalytic properties of surface-modified CdS ultrafine crystals In this paper, the photocatalytic activity of surface-modified CdS ultrafine crystals was studied.

项目成果

Masashi Kanemoto et al.: "Semiconductor Photocatalysis.Role of Surface in the Photoreduction of Carbon Dioxide Catalyzed by Colloidal ZnS Nanocrystallites in Organic Solvent" J.Chem.Soc.,Faraday Trans.92. 2401-2411 (1996)

Masashi Kanemoto 等人：“半导体光催化。表面在有机溶剂中胶体 ZnS 纳米晶催化的二氧化碳光还原中的作用”J.Chem.Soc.，Faraday Trans.92。

Hiroji Hosokawa et al.: "Surface Modification of CdS Quantum Dot with Fluorinated Thiophenol" J.Chem.Soc.,Faraday Trans.22. 4575-4581 (1996)

Hiroji Hosokawa 等人：“用氟化苯硫酚对 CdS 量子点进行表面改性”J.Chem.Soc.，Faraday Trans.22。

Hiroji Hosokawa et al.: "In-situ EXAFS Observation of the Surface Structure of Colloidal CdS Nanocrystallites in N,N-Dimethylformamide" J.Phys.Chem.100. 6649-6656 (1996)

Hiroji Hosokawa 等人：“N,N-二甲基甲酰胺中胶体 CdS 纳米晶表面结构的原位 EXAFS 观察”J.Phys.Chem.100。

Yuji Wada et al.: "Nano-sized TiO_2 Surface-modified With Prefluorinated Molecules:Preparation and Dispersibility" J.Chem.Res.(S). 320-321 (1996)

Yuji Wada 等：“用预氟化分子表面改性的纳米 TiO_2：制备和分散性”J.Chem.Res.(S)。

Hiroaki Fujiwara et al.: "Visible-light Induced Photofixation of CO_2 into Aromatic Ketones and Benzyl Halides Catalyzed by CdS Nanocrystallites" J.Chem.Soc.,Perkin II. (in press). (1997)

Hiroaki Fujiwara 等人：“CdS 纳米晶催化的可见光诱导 CO_2 光固定为芳香酮和卤化苄”J.Chem.Soc.，Perkin II。