銀ナノキューブの光捕集構造を利用した光電気化学過程の高機能化

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昨年度の研究で報告した、プラズモン誘起電荷分離（PICS）を利用した銀ナノキューブの部位選択的な酸化溶解について、光電気化学過程の高機能化の応用例として、異方性ナノ粒子の成長（報告①）およびキラルナノ構造体の作製（報告②）を達成した。報告① PICSを利用したAgナノ構造体の成長制御PICSによる銀の酸化反応が進行する部位では、銀の還元反応による析出が生じにくくなると考え、これを利用して、酸化チタン上での銀ナノ構造体の成長制御を試みた。金ナノロッドを核として銀ナノ直方体を成長させる際に、酸化チタン基板上で、かつ可視光照射下で行うことで側面方向の成長を抑制し、基板に対して垂直方向に優先的に成長した板状の直方体を作製できることを見出した。報告② 円偏光PICSを利用したキラルプラズモニックナノ構造体の作製金ナノ直方体が左右の円偏光に応じて異なる角に局在電場を生じることに注目し、PICSによって鉛イオンを酸化して酸化鉛を金ナノ直方体上の電場局在部位に選択的に析出させることで、キラルナノ構造体を簡便かつ大面積に作製することに成功した。円偏光のみをキラリティーの源として、ナノサイズのキラルナノ構造体をボトムアップ的に作製した例は調べた限り報告がなく、簡便かつ大面積にキラルナノ構造を構築できる新規な手法である。作製したキラル構造は、ナノ粒子や量子ドット等を吸着させてキラリティーを大きくしたり、円偏光に応じた光学特性付与することも可能と考えられる。キラル分子のセンシング、不斉反応など、さらに応用が広がることが期待される。以上の結果から、当初予定していた金薄膜と銀ナノキューブによる光捕集構造を用いたPICSに関する検討は十分に行えなかったものの、銀ナノキューブの光電気化学過程を調べることで得られた知見を活かし、PICSによる様々な応用を展開し高機能化を達成することができたと考える。