表面プラズモンが関与する光化学反応と新規ハイブリッドナノ構造体創成に関する研究

涉及表面等离子体激元的光化学反应和新型混合纳米结构的创建研究

• 批准号: 10J05530
• 负责人: 横山 喬大
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J05530/
• 关键词: 表面プラズモン; 電場増強効果; 金属ナノ構造体; 光重合反応

当該年度は、表面プラズモンが増強するジアセチレンの光固相重合反応の詳細検討と、金属ナノ粒子による希土類イオンの捕獲作用とその光学特性に関する研究を行った。金属ナノ粒子もしくはナノ構造体の表面においてジアセチレンの光固相重合反応を検討した例はすでにいくつか報告されていたが、それらはいずれも重合反応に相転移挙動を伴わない一般的なジアセチレンにおける例証であった。一方、本研究では、重合反応に相転移を伴う特異的なジアセチレンを用いて検討を行った。その結果、非相転移型重合反応であることに起因する、重合反応速度の特異的な励起光強度依存性の観測に成功した。すなわち、相転移を伴う重合反応においては、あるしきい値以上の励起光強度では、反応速度が無限大の相転移を起こすため、理想的には重合反応速度は励起光強度に依存しないと考えられるが、実際には相転移が引き起こされるまでに誘導期間が存在するため、表面プラズモンによる増強効果が得られることがわかった。このような検討例はこれまで報告がなく新規性が高いため、J.Phys.Chem.Cに掲載された。また、金属ナノ粒子をイオン捕獲作用を持つような配位子で覆い、希土類イオンを捕獲することによるその光学特性の変化を検討した。ここでは、表面プラズモンによる希土類イオンの発光の増強は観測されず、金属ナノ粒子のプラズモン吸収による消光効果のみが観測された。これは、捕獲された希土類イオンと金属ナノ粒子との距離が1～2nm程度であり、極めて近いために消光効果が優勢であるからと考えられる。以上の結果から、表面プラズモンによる増強効果を得るためには金属表面と対象化合物の距離が極めて重要な因子であることが示唆された。

In this year, the research on the optical properties of photo-solid phase superposition of metal particles and rare earth particles was carried out. The surface of the metal particle structure is covered with a thin layer of light and solid phase overlap. Examples of such overlap include: In this paper, we discuss the application of the new method in the field of computer science. As a result, the cause of non-phase-shift coincidence and the dependence of coincidence and inversion velocity on excitation intensity were successfully measured. The excitation intensity of the phase shift is infinite and the phase shift is infinite. The ideal phase shift is dependent on the excitation intensity. This report is published in J. Phys. Chem. C. To investigate the optical properties of metal particles and their capture by ligands The light emission of rare earth particles and the extinction effect of metal particles are measured. The distance between rare earth particles and metal particles is about 1~ 2 nm. The above results show that the distance between the metal surface and the image compound is extremely important.

项目成果

金ナノ構造体を用いたプラズモン増強場における光重合反応

使用金纳米结构的等离子体增强场中的光聚合反应

• 发表时间: 2011
• 作者: T.Yokoyama;他;横山喬大
• 通讯作者: 横山喬大

金ナノ構造体を用いた表面プラズモン増強場での光重合反応

使用金纳米结构的表面等离子体增强场中的光聚合反应

• 发表时间: 2010
• 作者: 横山喬大;小野寺恒信;他
• 通讯作者: 他

Plasmon-Enhanced Photopolymerization of SU-8 on Rough Gold Surfaces

• DOI: 10.1021/jp106263h
• 发表时间: 2010-11
• 期刊: Journal of Physical Chemistry C
• 影响因子: 3.7
• 作者: T. Yokoyama;A. Masuhara;T. Onodera;H. Kasai;H. Oikawa

Silver Nanoparticles-Accelerated Photopolymerization of a Diacetylene Derivative

银纳米颗粒加速丁二炔衍生物的光聚合

• DOI: 10.1021/jp2039288
• 发表时间: 2011
• 期刊: The Journal of Physical Chemistry C
• 作者: T.Yokoyama;他
• 通讯作者: 他