光制御可能な反応場を目指した金属ナノ粒子・フォトクロミック分子複合体の創生

针对光控反应场的金属纳米粒子/光致变色分子复合物的创建

• 批准号: 09J07266
• 负责人: 西 弘泰
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Osaka City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J07266/
• 关键词: ジアリールエテン; フォトクロミズム; 金ナノ粒子; 銀ナノ粒子; 表面プラズモン; 電場増強効果; RAFT重合

本研究では、金属ナノ粒子がプラズモン増強効果により光化学反応を促進する反応場として機能することを示し、最終的には光による制御が可能な新しい反応場を創生することを目指して、フォトクロミックジアリールエテンポリマーで覆われた金属ナノ粒子(Au-poly(DE))を合成し、その光学特性の評価を行っている。平成23年度は、金ナノ粒子のプラズモン増強効果に大きな影響を及ぼすと考えられる粒子の粒径、ナノ粒子表面からジアリールエテンまでの距離、ジアリールエテンの分子構造および照射波長の影響を実験的に明らかにすることを目的とし、粒径やポリマーの構造、ジアリールエテン分子の構造などを制御したAu-poly(DE)を合成し、様々な照射波長下における光開環反応に対するプラズモン増強効果を解析した。その結果、より大きな金ナノ粒子のより近傍において大きなプラズモン増強効果が観測された。一方、プラズモン増強効果はジアリールエテンの分子構造や光学特性には依存せず、金ナノ粒子のプラズモン共鳴バンドから離れた長波長側の光を用いた際に最も大きなプラズモン増強効果が観測された。これは金ナノ粒子のプラズモン共鳴バンドの形状から予想される傾向と異なっており、金ナノ粒子のプラズモン増強効果が特徴的な波長依存性を示すことが明らかとなった。また、金ナノ粒子を銀ナノ粒子置き換えたAg-poly(DE)を合成する手法を確立し、得られたAg-poly(DE)を用いて銀ナノ粒子のプラズモン増強効果の解析を行った。その結果、金ナノ粒子よりも顕著なプラズモン増強効果が観測され、例えば直径約19nmの銀ナノ粒子において450nmの光を照射した際には、粒子の表面から約8nmの範囲において6倍反応速度が増大していると見なせることが明らかとなった、また、銀ナノ粒子が吸収する光の量と反応速度が比例関係にあり、金ナノ粒子とは異なり、プラズモン増強効果が単純にナノ粒子が吸収した光の量のみに依存することが示唆された。以上の成果により、金属ナノ粒子のプラズモン増強効果における新たな知見が得られた。

This study で は, metal ナ ノ particle が プ ラ ズ モ ン raised strong working fruit に よ り photochemical anti 応 を promote す る game against 応 と し て function す る こ と を し, final に は light に よ る suppression が may な new し い game against 応 を creation す る こ と を refers し て, フ ォ ト ク ロ ミ ッ ク ジ ア リ ー ル エ テ ン ポ リ マ ー で fu わ れ た metal ナ ノ particles (Au - poly(DE))を synthesis 価を, そ <s:1> optical property <e:1> evaluation 価を practice って る る る. 23 year は pp.47-53, gold ナ ノ particle の プ ラ ズ モ ン raised strong working fruit に large き な influence を and ぼ す と exam え ら れ の る particle size, ナ ノ particle surface か ら ジ ア リ ー ル エ テ ン ま で の distance, ジ ア リ ー ル エ テ ン の molecular structure お よ び irradiation wavelength の influence を be 験 に Ming ら か に す る こ と を purpose と し, particle size や ポ リ マ ー の structure, ジ ア リ ー ル エ テ ン molecular の tectonic な ど を suppression し た Au - poly real (DE) を synthetic し, others 々 な radiation wavelengths に お け る light open-loop inverse 応 に す seaborne る プ ラ ズ モ ン raised strong analytical し unseen fruit を た. そ の results, よ り big き な gold ナ ノ particle の よ り nearly alongside に お い て big き な プ ラ ズ モ ン raised strong working fruit が 観 measuring さ れ た. Side, プ ラ ズ モ ン raised strong working fruit は ジ ア リ ー ル エ テ ン の molecular structure や optical properties に は dependent せ ず, gold ナ ノ particle の プ ラ ズ モ ン resonance バ ン ド か ら from れ た long wavelength side の light を with い た interstate に most も big き な プ ラ ズ モ ン raised strong working fruit が 観 measuring さ れ た. こ れ は gold ナ ノ particle の プ ラ ズ モ ン resonance バ ン ド の shape か ら to think さ れ る tendency と different な っ て お り, gold ナ ノ particle の プ ラ ズ モ ン raised strong working fruit が な wavelength dependence of 徴 を shown す こ と が Ming ら か と な っ た. ま た, gold ナ ノ を silver particles ナ buy き ノ particles in え た Ag - poly real (DE) を synthetic す る し を established, have ら れ た Ag - poly real (DE) を い て silver ナ ノ particle の プ ラ ズ モ ン raised strong working fruit line analytical を の っ た. そ の results, gold ナ ノ particle よ り も 顕 the な プ ラ ズ モ ン raised strong working fruit が 観 measuring さ れ, example え ば 19 nm in diameter の silver ナ ノ particle に お い て 450 nm の を sunlight し た interstate に は, particle surface の か ら approximately 8 nm の van 囲 に お い て six times the 応 speed が raised large し て い る と see な せ る こ と が Ming ら か と な っ た, ま た, silver ナ ノ Light particles suction 収 が す る の が と anti 応 speed ratio masato is に あ り, gold ナ ノ particle と は different な り, プ ラ ズ モ ン raised strong working fruit が 単 pure に ナ ノ particle が 収 absorption し た light の quantity の み に dependent す る こ と が in stopping さ れ た. The above <s:1> results によ, the enhancement effect of metal ナノ particles プラズモ プラズモ における new たな insights が られた られた.

项目成果

ジアリールエテンを用いた金ナノ粒子の光捕集効果の評価

使用二芳基乙烯评估金纳米粒子的光捕获效果

• 发表时间: 2012
• 作者: 西弘泰;朝日剛;小畠誠也
• 通讯作者: 小畠誠也

ジアリールエテン結晶の高速かつ特異な光誘起結晶形状変化

二芳基乙烯晶体快速且独特的光致晶体形状变化

• 发表时间: 2009
• 作者: 小畠誠也;西弘泰
• 通讯作者: 西弘泰

ジアリールエテン誘導体の光開環反応に及ぼす金ナノ粒子の光反応増強効果

金纳米粒子对二芳基乙烯衍生物光开环反应的光反应增强作用

• 发表时间: 2011
• 作者: 西弘泰;朝日剛;小畠誠也
• 通讯作者: 小畠誠也

多刺激応答性ポリマーの合成とそれを用いた新規プラズモンセンサーの開発

多刺激响应聚合物的合成及其新型等离子体传感器的开发

• 发表时间: 2012
• 作者: 今尾聖太郎;西弘泰;小畠誠也
• 通讯作者: 小畠誠也

Photocycloreversion reaction behavior of diarylethene in the vicinity of gold nanoparticle

金纳米粒子附近二芳基乙烯的光环回复反应行为

• 发表时间: 2011
• 作者: 西弘泰;朝日剛;小畠誠也
• 通讯作者: 小畠誠也