分子組織体修飾電極の構築と評価

分子组织修饰电极的构建与评价

基本信息

批准号：
01F00077
负责人：
魚崎浩平
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、共有結合やイオン結合を用いて三次元的に構造制御された金属・半導体クラスター積層膜を構築し、積層膜の構造評価を行うとともに、形成積層膜の光学特性や電子特性を調べ、電子移動過程の追跡することを目的として行った。まず、結合性官能基をもつアルキルチオール分子と機能性官能基を持つアルキルチオール分子をそれぞれに合成し、これらの混合自己組織化単分子層を表面固定させた金超微粒子を合成した。次いで、末端に結合性官能基をもつアルキルチオールSAM修飾金基板を作製し、修飾する金超微粒子及びイオン性高分子の入った溶液中に浸し、静電的相互作用を利用したイオン性高分子との交互積層法により金超微粒子の配列や機能性分子同士の間の距離を制御しつつ、積層化した。この積層膜を、X線光電子分光法、透過電子顕微鏡、赤外分光法などを用いて詳細な構造評価を行った。また、光学特性を分光エリプソメーターや紫外可視分光法などによって評価した。さらに電気化学測定と水晶振動子マイクロバランス測定を組み合わせることによって、電子移動過程の追跡をおこなった。これらの実験結果から集積層内の電子移動は、金クラスター間のホッピングによること、また集積層内のイオン輸送および電子移動が非常に速く起こることがわかった。この他、集積層の光学特性が、基板(金、石英、ITOなど)によって大きく変化することを見出した。

进行这项研究的目的是构建使用共价和离子键控制的三维结构，并评估层压膜的结构，并检查层压层的光学和电子性能，并跟踪电子传递过程。首先，将具有结合函数基和烷基硫醇分子的烷基硫醇分子合成，并合成各种官能基团，并合成了固定在表面上的这些混合自组装单层的超细金颗粒。接下来，制造了烷基硫醇SAM修饰的金底物，其末端具有结合官能团，浸入含有经过静电相互作用的离子聚合物的交流层压层层压的溶液中，并通过使用静电组合的离子聚合物交替层压层压，同时控制黄金超级颗粒的布置，并在距离之间进行远距离的布置。使用X射线光电子光谱，透射电子显微镜，红外光谱法等进行层压膜进行详细的结构评估。此外，使用光谱椭圆计和紫外线可见光谱法评估了光学性质。另外，将电化学测量和石英晶体微量平衡测量合并以跟踪电子传输过程。这些实验结果表明，该层中的电子传递是由于金簇之间的跳跃而引起的，并且该层中的离子和电子转移非常迅速。此外，发现集成层的光学性质因基板（金，石英，ITO等）而变化很大。