酸化物半導体ナノロッドの自己組織化とそのバイオセンサーへの応用

初年度は、micell法により0.05MのSn(CH_3COO)_4Snと0.2MのCTAB(cetyltrimethylammmoniumbromide)、エタノールを表面活性剤としてSnO_2ナノ粉末やナノロッドを化学的に合成する方法を確立した。本研究最終年度である平成20年度は、合成中に溶液に圧力がかかり、溶液の温度によりその蒸気圧を制御できるように高圧容器を新規購入し、圧力によりナノロッドの長さを制御することを試みた。その結果、長さばかりではなく直径も溶液温度の上昇とともに増加し、アスペクト比はあまり変化しないことがわかづた。直径が大きくなるにつれナノ結晶、ナノロッド、バルクと光学的特性が変化し、光吸収端エネルギがサイズとともに減少した。バルクのラフンスペクトルに見られるA_<1g> modeの634cm^<-1>のピークが、ナノ結晶では、見られず、代わりにバルクでは見られないそれに相当するIR吸収ピークが見られた。ナノ結晶になるとサイズ効果によりラマン活性、IR活性のフォノン振動強度が反転すると考えられる。作製されたSnO2ナノロッド、ナノ結晶は、高分解能TEM観察により良質な単結晶であることが確認された。また、ナノロッドの成長方向は[101]であった。さらに、本研究の目的の一つであるグルコースセンサーへの応用を検討した。作製されたナノロッドの表面をAPS(3-Amino propyltrimethoxy silane)により活性化させ、グルコースと反応させる。APSでの活性化により、SnO_2ナノロッドのIRスペクトルが変化しないことを確認した。グルコースとの反応により、APSにより活性化されたSnO2の光学的特性が変化することを現在調べている。

初年度は、micell法により0.05MのSn(CH_3COO)_4Snと0.2MのCTAB(cetyltrimethylammmoniumbromide)、エタノールを表面活性剤としてSnO_2ナノ粉末やナノロッドを化学的に合成する方法を確立した。本研究最終年度である平成20年度は、合成中に溶液に圧力がかかり、溶液の温度によりその蒸気圧を制御できるように高圧容器を新規購入し、圧力によりナノロッドの長さを制御することを試みた。その結果、長さばかりではなく直径も溶液温度の上昇とともに増加し、アスペクト比はあまり変化しないことがわかづた。直径が大きくなるにつれナノ結晶、ナノロッド、バルクと光学的特性が変化し、光吸収端エネルギがサイズとともに減少した。バルクのラフンスペクトルに見られるA_<1g> modeの634cm^<-1>のピークが、ナノ結晶では、見られず、代わりにバルクでは見られないそれに相当するIR吸収ピークが見られた。ナノ結晶になるとサイズ効果によりラマン活性、IR活性のフォノン振動強度が反転すると考えられる。作製されたSnO2ナノロッド、ナノ結晶は、高分解能TEM観察により良質な単結晶であることが確認された。また、ナノロッドの成長方向は[101]であった。さらに、本研究の目的の一つであるグルコースセンサーへの応用を検討した。作製されたナノロッドの表面をAPS(3-Amino propyltrimethoxy silane)により活性化させ、グルコースと反応させる。APSでの活性化により、SnO_2ナノロッドのIRスペクトルが変化しないことを確認した。グルコースとの反応により、APSにより活性化されたSnO2の光学的特性が変化することを現在調べている。