分子集合体を鋳型とした量子へテロ構造半導体の合成

疎水性物質を可溶化した界面活性剤ミセルを鋳型に用いることにより、これらの物質を細孔内に包含した新規なMCM-41類似複合多孔体の合成を検討するとともに、疎水性蛍光プローブを利用して多孔体中の可溶化物質の存在環境を評価した。テトラフェニルポルフィン(TPP)、フェロセン(Fc)、金超微粒子などの疎水性物質を可溶化した界面活性剤鋳型ミセル溶液を得て、これにテトラエトキシシランを加えて室温で撹拌した。反応液の色は生成する固体に移行して液相は完全に無色透明となり、得られた固体のUV-VIS拡散反射スペクトルは可溶化物質の吸収をよく反映していた。生成物はいずれもMCM-41と同様の特徴的なXRDパターンを示し、格子パラメータは38〜39Åであった。TPPの可視吸収ピークは結晶粉末やシリカゲル中では広がるのに対し、MCM-41中では溶液中と同様の鋭いピークが得られた。疎水性蛍光プローブの蛍光極大波長より、MCM-41の細孔壁に相当すると考えられるシリカゲルはかなり親水性なのに対し、MCM-41中でのプローブの環境は鋳型ミセル溶液中よりもさらに疎水性が強いことが示された。したがって、MCM-41中の可溶化物質は鋳型ミセルの炭化水素鎖で満たされたメソポアの内部に位置していると考えられる。さらに、Fcを導入したMCM-41では、焼成後に半導体の励起子吸収と思われる鋭いピークが310nmに現れた。これから求めたバンドギャップは4.0evであり、細孔内部での量子サイズの酸化鉄超微粒子の生成が示唆された。一方、量子サイズの細孔構造を有する酸化物半導体としてTi、V、Snなどの金属種についてMCM-41類似多孔体が得られる条件を探索し、TiO_2ゲルの過酸化水素溶液およびV_2O_5を出発物質とした場合に六方晶構造の多孔質酸化物が得られる可能性を見出しており、さらに検討中である。

疎水性物質を可溶化した界面活性剤ミセルを鋳型に用いることにより、これらの物質を細孔内に包含した新規なMCM-41類似複合多孔体の合成を検討するとともに、疎水性蛍光プローブを利用して多孔体中の可溶化物質の存在環境を評価した。テトラフェニルポルフィン(TPP)、フェロセン(Fc)、金超微粒子などの疎水性物質を可溶化した界面活性剤鋳型ミセル溶液を得て、これにテトラエトキシシランを加えて室温で撹拌した。反応液の色は生成する固体に移行して液相は完全に無色透明となり、得られた固体のUV-VIS拡散反射スペクトルは可溶化物質の吸収をよく反映していた。生成物はいずれもMCM-41と同様の特徴的なXRDパターンを示し、格子パラメータは38〜39Åであった。TPPの可視吸収ピークは結晶粉末やシリカゲル中では広がるのに対し、MCM-41中では溶液中と同様の鋭いピークが得られた。疎水性蛍光プローブの蛍光極大波長より、MCM-41の細孔壁に相当すると考えられるシリカゲルはかなり親水性なのに対し、MCM-41中でのプローブの環境は鋳型ミセル溶液中よりもさらに疎水性が強いことが示された。したがって、MCM-41中の可溶化物質は鋳型ミセルの炭化水素鎖で満たされたメソポアの内部に位置していると考えられる。さらに、Fcを導入したMCM-41では、焼成後に半導体の励起子吸収と思われる鋭いピークが310nmに現れた。これから求めたバンドギャップは4.0evであり、細孔内部での量子サイズの酸化鉄超微粒子の生成が示唆された。一方、量子サイズの細孔構造を有する酸化物半導体としてTi、V、Snなどの金属種についてMCM-41類似多孔体が得られる条件を探索し、TiO_2ゲルの過酸化水素溶液およびV_2O_5を出発物質とした場合に六方晶構造の多孔質酸化物が得られる可能性を見出しており、さらに検討中である。