界面・錯体化学の融合技術による複合金属ナノ材料の創生

利用界面和复杂化学融合技术创建复合金属纳米材料

• 批准号: 16710069
• 负责人: 山田 真実
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16710069/
• 关键词: ナノ微粒子; プルシアンブルー; 自己集積型錯体; 合金; 逆ミセル; 磁性; 金属組成制御; 触媒; 電子移動反応

金属錯体結晶は、異種金属元素が有機架橋配位により結合され、配位子を通じて特異な電子授受を行うことで多彩な物性が発現される。それらを微小化した金属錯体ナノ微粒子は、バルク錯体結晶には見られない特異的なナノ物性が期待され、さらに、種々の複合金属ナノ材料へ展開する有用な前駆体となる。昨年度、逆ミセル法を用い、プルシアンブルー型(Fe/Cr-CN-Co)錯体ナノ微粒子の合成とアルキル配位子による単離を報告した。今年度は、PtとCoをシアノ基により架橋した3次元錯体のナノ微粒子化をターゲットとし、得られた錯体ナノ微粒子(Pt-CN-Co)を水素雰囲気下による加熱気相還元によりPtCo型合金微粒子へ変換反応を行った。合成は、0.4M polyethylene glycol mono 4-nonylphenyl ether(NP-5 : HO(CH_2CH_2O)_nC_6H_4C_9H_<19>,n≒5)/cyclohexane溶液2mLに対し0.1MK_2[Pt(CN)_4]・H_2O水溶液70μL、0.1M CoCl_2・4H_2OおよびK_2PtCl_6混合水溶液70μLを加え、逆ミセル溶液を精製した。作製した2種の逆ミセル溶液を混合、反応させ、アルキル配位子(ステアリルアミン:SA)により安定化し、Pt-CN-Coを単離した。また、Pt-CN-CoをSiO_2へ担持したサンプル(PtとCoの合計量が5wt.%)を、管状還元炉(H_2 : N_2-1:10,330mL/min)により種々の還元温度、還元時間および金属組成で、PtCo型合金微粒子への変換反応を行った。Pt-CN-Coは、TEM像から平均粒子径15nmを有することがわかった。Pt-CN-CoのTGA測定から、CN基は350℃から400℃の間で分解することがわかった。そこで、SiO_2担持Pt-CN-Coを水素雰囲気下、350度以上の所定温度にて保持した際の、金属イオンの還元状態をXPSにより検討したところ、PtCoのPt4fに由来するピークは、還元温度が上昇するにつれて、低エネルギー側にシフトし、メタリックPtへと変換されることがわかった。種々の条件検討により、Pt-CN-Coは、400℃3hで完全にPtCo合金微粒子へ変換されることがわかった。また、変換後のPtCo合金の金属組成は、Pt-CN-Coのそれにほぼ一致した。一部、加熱による微粒子間凝集も観察されたが、加熱によりCN基が除去されるため、もとのPt-CN-Coよりも粒子径が減少した粒子(粒子径7-10nm)が数多く確認された。以上より、錯体ナノ微粒子が、合金微粒子の有用な前駆体になることが明らかとなった。本成果は、Chem.Commun.に発表した。

Metal complex crystals, dissimilar metal elements, organic bridge coordination, bonding, coordination coordination, unique electron transfer and acceptance, colorful physical properties, and physical properties. Micronized それらをしたmetallic complex ナノmicroparticlesは, バルクchromatic crystal には见られないSpecial なナノPhysical properties がExpect され, さらに, Kind 々のComposite metal ナノMaterial へDevelop する Useful な Front body となる. Last year, we reported on the synthesis of microparticles using the inverse ミセセル method and the プルシアンブルー (Fe/Cr-CN-Co) complex complex and とアルキルcoordinated による単leave. This year's は, PtとCo をシアノbase により bridging した 3-dimensional wrong body のナノ micronization をターゲットとし, 德られた wrong body ナノMicroparticles (Pt-CN-Co) are converted into PtCo-type alloy microparticles by heating in a hydrogen atmosphere. Synthesis, 0.4M polyethylene glycol mono 4-nonylphenyl ether (NP-5: HO(CH_2CH_2O)_nC_6H_4C_9H_<19>,n≒5)/cyclohexane solution 2mL, 0.1MK_2[Pt(CN)_4]・H_2O aqueous solution 70μL, 0.1M CoCl_2・4H_2OおよびK_2PtCl_6 mixed aqueous solution 70μL, add the solution, reverse the Mizuli solution and purify it. Two kinds of したのミセル solution を mix, したせせ, アルキル compounding seat (ステアリルアミン:SA) により stabilized し, Pt-CN-Co を単した. H_2: N_2-1: 10, 330mL/min), the reduction temperature, the reduction time, the metal composition, and the PtCo-type alloy microparticles are replaced by the reaction. Pt-CN-Co has a TEM image with an average particle diameter of 15 nm. Pt-CN-Co TGA is used to measure the decomposition of the CN base at 350℃ and 400℃.そこで, SiO_2 supports Pt-CN-Co and the hydrogen atmosphere is maintained at a set temperature of more than 350 degrees. The metal is restored to its original state and theろ、The origin of PtCoのPt4fするピークは、The recovery temperature risesするにつれて、 Low エネルギーlateral にシフトし, メタリックPt へと変change されることがわかった. The conditions are as follows: Pt-CN-Co, 400℃ for 3h, complete PtCo alloy microparticles, etc. The metal composition of PtCo alloy after replacement is the same as that of Pt-CN-Co. Part 1: Heating to detect agglomeration between microparticles, Heating to remove CN base, and Heating to remove particles Pt-CN-Co's particle diameter has been reduced and the number of particles (particle diameter 7-10nm) has been confirmed. The above-mentioned より, ナノ fine particle が, and alloy fine particles の are useful な former 槆体 になることが明らかとなった. This result is based on Chem.Commun.

项目成果

Fluorescent Property of Bulk- and Nanocrystals of Cyanide-bridged Eu(III)Co(III) Heteronuclear Coordination Polymer

• DOI: 10.1246/cl.2004.1182
• 发表时间: 2004-08
• 期刊: Chemistry Letters
• 影响因子: 1.6
• 作者: N. Kondo;Arisa Yokoyama;M. Kurihara;M. Sakamoto;M. Yamada;M. Miyake;T. Ohsuna;H. Aono;Y. Sadaoka