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フラーレン二重膜ベシクルの超階層的組織化による光電変換システムの構築

利用富勒烯双膜囊泡的超层次结构构建光电转换系统

基本信息

批准号：
12J08773
负责人：
ゴルゴルリカルドミゾグチ (2014)
金额：
$ 1.73万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は，二つの異なるアプローチでフラーレン二重膜ベシクルのようなナノカーボンから形成される階層的複合材料の研究を行いました．①フラーレン二重膜ベシクル上での金ナノ粒子の配列を制御しました．静電相互作用によるベシクルの表面修飾は凝集を起こす原因として広く知られていますが，ここでフラーレンベシクルが水中に形成する界面の自由エネルギーの減少を吸着の駆動力として利用することで，ベシクル上に金ナノ粒子を高密度に集積化させることに成功しました．さらに，ベシクル表面上でナノ粒子をさらに成長させることも可能であり，ナノ粒子同士の表面プラズモン共鳴のカップリングを観測することに成功しています．このハイブリッド構造はフラーレン二重ベシクルを用いた光電変換システムの構築に非常に重要な技術になります．②高分解能電子顕微鏡による単一の有機分子で修飾されたカーボンナノホーンの観察技術を開発しました．有機単分子の電子顕微鏡観察においては測定温度がその立体配座変換の速度に影響を与えないため，電子顕微鏡で有機単分子の動きを観察することが困難であったが，新たな分子デザインと測定条件を用いることで、複雑な有機分子の段階的な立体配座の変化を観察することに成功しました．また，画像解析により分子の動きを定量化する方法を確立し，これを用いて分子動力学の観点から有機単分子の動画を解析することで，観察された分子の動きが高エネルギー配座から低エネルギー配座への変化であることを明らかにしました．このような有機単分子の動的挙動を研究できる実験手法は他に例がなく，有機分子の構造解析と配座変化の研究に大変有用であります．本研究は，交付申請書で提案した研究を大きく超えて，電子顕微鏡を用いた分子運動の観察技術として重要な成果になりました．

This year, the research on composite materials with two layers of different layers was carried out. (1) The arrangement of gold particles on the double film is controlled. Electrostatic interaction of the surface modification of gold particles in the formation of water, the reduction of the free growth of the interface, the adsorption of kinetic energy, the use of these particles in the high density of the aggregation of gold particles, the success of this process. In addition, the particle growth on the surface of the particle is possible, and the resonance of the particle surface is successfully measured. This is a very important technology for the construction of photoelectric conversion systems. (2) High resolution electron microscopy for organic molecule modification and detection technology development. The electronic microscope of organic molecules has been used to measure the temperature and the speed of stereo coordination. A method for quantifying molecular dynamics was established by using molecular dynamics to analyze molecular dynamics. There are many practical methods for studying the motion of organic molecules, and they are very useful in the study of structural analysis and coordination changes of organic molecules. This study is an important achievement in the application of electron microscopy for molecular motion detection.