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走査プローブを用いた局所ラマン分光による固液界面ナノリアクタの反応挙動解析

使用扫描探针的局部拉曼光谱分析固液界面纳米反应器的反应行为

基本信息

批准号：
17034060
负责人：
西尾悟
金额：
$ 3.14万
依托单位：
Ritsumeikan 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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は固液界面ナノリアクタの反応挙動をナノレベルで解析するため、走査トンネル顕微鏡(STM)の探針での表面プラズモン励起を利用した表面増強ラマン分光装置(STM/SERS)を構築し、探針に用いる金属種の最適化などを試みた。探針として金、銀、白金イリジウムを使用したところ、銀において顕著な表面増強効果が確認できた。ただし、銀を用いた場合、その脆弱性のためSTMとしての空間分解能は100nm以上とかなり低いものであり、空間分解能の向上が今後の課題として残った。また上記STM/SERS装置のステージ部分について光照射下での測定および電気化学反応誘起中での測定が同時にできるように改良を加えた。具体的にはステージ部分に光ファイバーで紫外および可視光を導入できるように改造した。さらに固液界面ナノリアクタ探索としてグラファイト基板上にいくつかの有機単分子膜を形成させた。また液中アブレーションにより二無水ペリレンテトラカルボン酸(PTCDA)ナノ微粒子を創製した。さらにTiO_2を担持させた透明基板上に、PTCDAナノ微粒子を真空チャンバー内でアブレーションにより分散させ、その後空気中でエタノール液滴を落とすことにより作製した試料に対して、Nd:YAGレーザーの3倍波(波長355nm)を用い、光触媒下でのPTCDAナノ微粒子の側鎖解離過程をSTM/SERS測定を行いうことにより調べた。得られた成果の一部は、Chem.Phys.Lett., Jpn.J.Appl.Phys.,等の国際誌に掲載された。来年度はSTM/SERS装置を駆使し、上記成果をさらに発展させるとともに、さらに光照射下で電気化学反応を行いつつ表面増強ラマン分光測定を行うことにより、個々のナノリアクタに対する個別機能評価を行えるようにする。

This year, the solid-liquid interface is used to analyze and explore the surface of the probe of the micro-mirror (STM), and the surface enhancement spectroscopy (STM/SERS) is used to construct and optimize the metal species used in the probe. Gold, silver, platinum, silver, silver, The spatial resolution energy is above 100nm. The spatial resolution energy is above 100nm. In addition, the STM/SERS device has been improved in terms of measurement under light irradiation and electrochemical reaction. The concrete part of the problem is the transformation of ultraviolet light and visible light. The solid-liquid interface is used to explore the formation of organic monomer films on substrates. The two kinds of anhydrous hydrochloric acid (PTCDA) are used to create fine particles. In the case of TiO_2 supported on transparent substrates, PTCDA particles were dispersed in vacuum, and droplets were deposited in the air. In the case of Nd:YAG particles, the triple-wave (wavelength 355nm) of the sample was used. In the case of PTCDA particles, the side-locking dissociation process of the particles was measured under STM/SERS. A part of the results of the study, Chem.Phys.Lett., Jpn.J.Appl.Phys., The International Journal of the United States of America. In the future, STM/SERS devices will be used for the development of electrochemistry under light irradiation, surface enhancement and spectroscopy.