アミドアミン誘導体による金属ナノマテリアルの高機能化

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金などの貴金属ナノ結晶は、SERS活性基板、ナノ配線材料および光学材料など様々な分野への応用が期待されている。これらの性質はナノ結晶の形態に大きく依存するため、望みの性質を示す形態となるように制御することが必要となる。しかしながら、ナノ結晶は球状の形態が最も安定であるため、形態を制御するためにはソフトテンプレートの使用や特定の結晶面のみを選択的に成長させるなどの手法が必要となる。また、ナノ結晶の実用化を考えた場合、室温条件でのナノ結晶の形態制御法の開発も望まれる。一方で、外部刺激応答性ナノマテリアルはセンサーなど様々なものへの応用が期待できるため注目されている。そこで、本年度は「極細金ナノワイヤーの室温合成」と「外部刺激応答性Single-Walled Carbon Nanotubes(SWCNTs)の作製」に取り組んだ。昨年度までに、長鎖アミン誘導体(C18AA)のオルガノゲルを鋳型として用いることで、高温条件下における極細金ナノワイヤーの作製に成功した。ナノワイヤーの合成条件を検討したところ、溶液に流動性が全くない状態のオルガノゲルではなく、流動性のやや残ったゲル状態が好ましいことがわかった。そこで、C18AAのアルキル鎖長を短くした化合物(C12AA)を合成し、分子間の疎水性相互作用を弱くしたところ、室温で流動性のあるゲルを形成することがわかった。さらに、C12AAオルガノゲルを鋳型として用いることにより室温条件下で極細金ナノワイヤーの作製が可能であることもわかった。また、Cl8AA/水/クロロホルムの2相分離系において、pH変化により溶液中のCl8AA濃度が変化することを利用してナノマテリアルの分散状態の制御について検討した。SWCNTsを用いたところ、pH9.5以下ではSWCNTsが水相に分散し、一方、pH9.5以上では水/クロロホルム相の界面にSWCNTsの沈殿が見られた。つまり、C18AA/水/クロロホルムの2相系を用いることで、pH変化によりSWCNTsの分散状態を可逆的に変化できることがわかった。