Photo-induced electron migration through the integrated intersurface of graded semiconductor nanosheets and mesoporous silica film

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本研究計画に従って、積層系で観測される長寿命電荷分離系の量子効率向上のため、チタニア、ニオブ酸塩、チタノニオブ酸の順に積層した傾斜伝導電位を検討したが、大きな促進効果が見られなかった。さらに研究計画で予定している複合膜系の電荷分離量子効率改善の試みとして金ナノ粒子(AuNP)のSPR電場増強効果を検討した。アニオン性ゲスト種の導入のため、これまで用いていたメソポーラスシリカ(MPS)をアニオン交換性層状複水酸化物(LDH)ナノシートに変え、導入したAuNPとTCPPとの距離を制御し、TCPP増感剤の増感効率の改善を図った。上記の実現のために、AuNPがTCPPの光励起を増感する場合の最適な距離について検討した。Layer-by-Layer法によりLDH/ArSO_3H層(2nm/枚)を積層することによりAuNPとTCPPとの距離を制御し、その距離とTCPPの蛍光強度の相関を検討した結果、3層(6nm)以上で蛍光増強が観測されるようになり、9層(18nm)程度で増強効果は最大となることを明らかにした。