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Fabrication of Molecular Nano-array Structures at Surface and its Functions

表面分子纳米阵列结构的制备及其功能

基本信息

批准号：
16074215
负责人：
HAGA Masa-aki
金额：
$ 7.42万
依托单位：
Chuo 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：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

The bottom-up assembly of functional nanoscale architecture from molecular components at the surface has attracted much interest in the advancement of nanotechnology. Particularly, the chemistry of surface modification by self-assembled monolayers (SAM) and layer-by-layer (LbL) growth of multilayers is highly promising to construct two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) chemical systems on surfaces. To attain this aim, we have undertaken two synthetic approaches based on surface coordination chemistry; i.e., (1) fabrication and functions of multilayers based on redox-active metal complexes on surface, introducing, and (2) DNA nanowiring between two gold terminals on Au/Si02 patterned surface.Novel molecular units with tetrapod or hexapod phosphonate anchoring groups(XP) have been synthesized in order to keep the molecular orientation on the surface. Mono- and dinuclear Ru complexes, [Ru(XP) (btpb)] and 〔[Ru2(XP)2] (btpb)〕, have been immobilized on an ITO electrode. The vertical molecular orientation was supported by AFM measurements. The direction of photocurrent was altered by the direction of applied potential pulse; i.e., the positive potential pulse (0 V -+1 V - 0 V) revealed a cathodic transient photocurrent, however the negative potential pulse (0 V - -1 V - 0 V) gave an anodic current. These responses fulfill a fundamental requirement for molecular memory functionality. Nanowiring of λ-DNA molecules on the micrometer-sized Au/Si02 patterned silicon substrate was also studied.

自下而上的组装功能纳米结构的分子组件在表面上吸引了很多兴趣，在纳米技术的进步。特别地，通过自组装单分子层（SAM）和多层膜的逐层（LbL）生长的表面改性化学非常有希望在表面上构建二维（2D）和三维（3D）化学系统。为了实现这一目标，我们采用了两种基于表面配位化学的合成方法;即，(1)（2）在Au/SiO2图案化表面的两个金端之间引入DNA，合成了具有四足或六足膦酸酯锚定基团（XP）的新型分子单元，以保持分子在表面上的取向。单核和双核钌配合物[Ru（XP）（btpb）]和[[Ru_2（XP）_2]（btpb）]被固定在ITO电极上。垂直分子取向的AFM测量支持。光电流的方向被施加的电势脉冲的方向改变;即，正电位脉冲（0 V -+1V-0V）显示阴极瞬态光电流，而负电位脉冲（0 V --1V-0V）显示阳极电流。这些反应满足了分子记忆功能的基本要求。还研究了λ-DNA分子在微米尺寸的Au/SiO2图案化硅衬底上的纳米线。

项目成果

期刊论文数量（58）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

A tris(2, 2'-bipyridine)ruthenium( II )derivative tethered to a cis-PtCl_2(amine)_2 moiety : syntheses、spectroscopic properties

与 cis-PtCl_2(amine)_2 部分相连的三(2, 2-联吡啶)钌( II )衍生物：合成、光谱特性

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Dalton Trans
影响因子：
0
作者：
K.Sakai;H.Ozawa;H.Yamada;M.Haga et al.
通讯作者：
M.Haga et al.

Humidity-Sensitive Electrical Conductivity of a Langmuir-Blodgett Film of Titania Nanosheets

二氧化钛纳米片 Langmuir-Blodgett 薄膜的湿度敏感电导率

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Langmuir 22
影响因子：
0
作者：
K.Saruwatari;H.Sato;T.Kogure;K.Akatsuka;M.Haga;et al.
通讯作者：
et al.

ITO電極上に配向制御されたレドックス活性錯体膜の光スイッチング機能

ITO电极上可控取向氧化还原活性复合薄膜的光开关功能

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
A. Krylov;O. Khlystov;T. Zemskaya;H. Minami;A. Hachikubo;Y. Nunokawa;M. Kida;H. Shoji;L. Naudts;J. Poort;T. Pogodaeva;白上努;Makoto Handa;寺田恵一・小林克彰・芳賀正明
通讯作者：
寺田恵一・小林克彰・芳賀正明

三座配位子へのベンズオキサゾールおよびベンズチアゾール環の導入によるイリジウム錯体の発光特性変化

三齿配体中引入苯并恶唑和苯并噻唑环导致铱配合物发光性质的变化