分子鋳型法による金属ナノ粒子の構造設計および機能開拓

利用分子模板法进行金属纳米颗粒的结构设计和功能开发

基本信息

批准号：
21K14504
负责人：
中川充
金额：
$ 3万
依托单位：
Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度見出した、金ナノワイヤーの鋳型として機能する脂肪酸／アルキルアミンからなる分子集合体について、その形成機構を明らかにするため、調製時に用いる各分子の比率を変化させて調製し、電子顕微鏡による形状観察を試みた。その結果、添加する脂肪酸の比率が高い場合と低い場合で、主に形成される分子集合体の形状が異なることが分かった。脂肪酸の比率が低い場合は非水溶性のアルキルアミンのみが析出して形成されたと思われる分子集合体が、脂肪酸の比率が高い場合は脂肪酸と別のアミン分子からなる分子集合体が多く析出し、その中間においてのみ、目的の脂肪酸／アルキルアミンからなる分子集合体の析出量が増える傾向を見出した。現在、分子集合体の組成の分析を試みている段階であるが、新たに見いだされた脂肪酸／アルキルアミンからなる分子集合体については、アルキルアミンの二分子層が脂肪酸の二分子層に挟み込まれた超分子構造をとっていると推測している。さらに、昨年度見出した金ナノワイヤーの直径を制御する手法を検討する過程で、新たに、金ナノワイヤーに分枝構造を修飾する手法を見出した。本手法により得られた分枝状の金ナノワイヤーの吸収スペクトルは、修飾以前に比べ可視光領域においてややブロード化し、溶液の色は褐色から黒色へと変化した。吸収帯の変化により、らせん状金ナノワイヤーの示す特異な円二色性も変化することが明らかとなった。また、金ナノワイヤーの直径を制御することで円二色性スペクトルが大きく変化することを明らかにした。

为了阐明我们去年发现的作为金纳米线模板的脂肪酸/烷基胺分子组装体的形成机制，我们通过改变制备过程中使用的每个分子的比例来制备它，并使用我尝试用电子显微镜进行观察。结果发现，所形成的分子聚集体的形状根据脂肪酸添加比例的高低而不同。当脂肪酸的比例低时，被认为仅通过沉淀不溶于水的烷基胺而形成分子聚集体，但当脂肪酸的比例高时，沉淀出许多由脂肪酸和其他胺分子组成的分子聚集体。我们发现，仅在中间范围内，目标脂肪酸/烷基胺分子组装体沉淀的量增加。我们目前正处于尝试分析分子组装体的组成的阶段，新发现的由脂肪酸/烷基胺组成的分子组装体是由夹在脂肪酸双层之间的烷基胺双层组成，推测其具有超分子。结构。此外，在研究去年发现的控制金纳米线直径的方法的过程中，他们发现了一种用分支结构修饰金纳米线的新方法。该方法得到的支化金纳米线在可见光区的吸收光谱比修饰前稍宽，溶液颜色由棕色变为黑色。研究表明，螺旋金纳米线所表现出的独特的圆二色性也会随着吸收带的变化而变化。他们还发现，通过控制金纳米线的直径，圆二色光谱会发生显着变化。