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光‐分子‐電気二重層場の複合強結合系としての電極/金属ナノ粒子界面の分光応答

电极/金属纳米颗粒界面作为光-分子-电双层场复杂强耦合系统的光谱响应

基本信息

批准号：
20043028
负责人：
相樂隆正
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagasaki 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：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1. 球形金ナノ粒子を金電極に修飾した有機超薄膜上に固定化した系について、様々な濃度の電解質溶液中をモデル設定して電気二重層電場分布を物理計算しだ結果、ナノ粒子近傍での特徴的な電位分布プロフィルが明らかになった。粒子表面から溶液沖合に向けての電位の距離依存性が平面より遥かに急峻であること、電極とナノ粒子のギャップに存在する中性分子は、基板電極から同じ距離にありながら粒子から離れた位置とは異なった二重層電場を感じることなどが新たに示された。2. 従来法を大幅に改善した方法で、フリースタンディングな金ナノリングを水相合成することに成功した。銀ナノコインを経由し、金との酸化還元置換反応を用いる方法で、外径20nm、内径12nm程度のものが高効率に得られた。3. 金ナノ構造体を、有機分子組織膜の電位駆動ダイナミクスと共役させて動かし、動的挙動中の粒子とプラズモン励起光との強いカップリングの出現の検出を試みた。しかし、中性界面活性剤のオクタデカノール、アニオン性のドデシル硫酸ナトリウムとも、十分な振幅の金ナノ構造体の動きを誘導しないことが明らかになった。一方、電位駆動が充放電を鋭くスイッチングをする挙動が見出され、プラズモン励起による光応答が電位でON-OFFできる可能性を指摘した。4. 金ナノ粒子と電極表面との間に酸化還元活性なビオロゲンチオールSAMがある時、粒子の充放電が起こる系では、ビオロゲンの酸化還元応答が金ナノ粒子がない状態とは異なった。この現象と特徴的な二重層電場分布との関係を解析した。5. 金ナノリングを、有機単分子層を介してITO電極上に固定化した系で、電位に依存したプラズモン吸収スペクトル変化を把握した。更に、金ナノリング表面に色素を吸着させたところ、分子配向の変化にも依存した非ファラデー反射スペクトル応答が得られ、増強シュタルク応答と解釈ができるかどうか検討した。

1. Spherical gold particles are used to modify the gold electrode. Immobilization on the organic ultrathin film is carried out by setting the electric field distribution of the electric double layer in the electrolyte solution. The results of physical calculation show that the electric potential distribution near the particles is characteristic. The distance dependence of the potential of the particle surface is different from that of the electrode. 2. The new method has been greatly improved. The method of silver and gold acidification and replacement reaction is used to obtain high efficiency with an outer diameter of 20nm and an inner diameter of 12nm. 3. The potential fluctuation of metal structure and organic molecular tissue film is studied. In addition, the active agent of neutral interface is not easy to induce, but it is easy to induce. A side, the potential changes to charge the state, the voltage changes to appear, the voltage changes to activate, the voltage changes to ON-OFF. 4. When the metal particles and the electrode surface are acidified, the metal particles are charged with the metal particles. Analysis of the relationship between the electric field distribution of the double layer and the characteristics of the phenomenon. 5. Immobilization on ITO electrode via metal and organic monomer layer, potential-dependent adsorption and polarization In addition, the surface pigment adsorption of gold, molecular alignment of the change depends on the non-white reflection of the color of the solution to increase the strength of the solution to solve the problem.