分子集合体テンプレートの可溶化機能を利用した量子サイズ酸化物複合体の創製

利用分子组装模板的增溶功能创建量子大小的氧化物复合物

基本信息

批准号：
09750753
负责人：
大瀧倫卓
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

界面活性剤ミセルはその可溶化機能により内部の極微小環境に疎水性物質を安定に保持できることがよく知られている。このような可溶化ミセルを鋳型に用いれば、ミセルの周囲に酸化物骨格が成長して形成された細孔内には可溶化された物質がミセルごと包含され、分子レベルで複合化した新規な多孔体が得られると期待される。このような着想に基づき、有機分子集合体が自己組織的に形成するナノサイズの規則化集合構造を量子サイズの高度な空間規則性ととらえ、昨年度に引き続いて分子集合体を鋳型として得られる多孔質酸化物を利用した量子サイズ酸化物複合体の創製を検討した。昨年度は界面活性剤ミセルの可溶化機能を利用して、鋳型ミセルの内相に疎水性の無機前駆体をあらかじめ導入することにより、細孔中に酸化鉄半導体超微粒子などを含有するMCM-41複合セラミックスが合成できることを明らかにしたが、細孔内の無機第二相の次元性を制御する段階には至らなかった。本年度は、細孔内に担持する物質と合成条件を精細に検討し、棒状ミセルを鋳型とするMCM-41の細孔内で第二相を成長させることにより、直径約3nm、長さ/直径比が数百を越える一次元の線状物質を細孔内部に生成させることができ、このような量子線が一方向に規則配向した、いわば一次元量子線束構造を形成できることを明らかにした。このようにして得られた金の一次元量子細線は量子サイズの強い異方性に起因する吸収スペクトル変化を示し、新規な電子物性を示す材料として期待される。また、界面活性剤の二分子膜ミセルを鋳型として得られる層状酸化チタンを層状構造を維持したまま低温で結晶化させることに初めて成功し、この層状酸化チタンが厚さlnm程度の二次元半導体として機能することをその光触媒活性の測定から明らかにした。

众所周知，表面活性剂胶束由于其增溶功能，可以将疏水性物质稳定地保留在其内部微环境中。如果将这样的可溶化胶束用作模板，则胶束周围的氧化物骨架生长而形成的孔将与胶束一起包含可溶化物质，从而在分子水平上形成新的复合体，从而形成多孔体。将获得。基于这个想法，我们将有机分子组装体自组织的纳米级有序组装结构视为高度量子尺寸的空间规律性，并从去年开始继续开发以分子组装体为模板可以获得的多孔结构。研究了使用量子尺寸氧化物创建量子尺寸氧化物复合材料。去年，我们利用表面活性剂胶束的增溶功能，将疏水性无机前驱体引入到模板胶束的内相中，从而制造出孔隙中含有超细氧化铁半导体颗粒的MCM-4，尽管据报道复合陶瓷可以。合成时，不可能控制孔内无机第二相的尺寸。今年，我们仔细考虑了孔中负载的物质和合成条件，通过以棒状胶束为模板在MCM-41的孔中生长第二相，成功地将第二相生长至约3 nm。揭示了在孔隙内部可以产生比例超过数百的一维线性物质，并且这种量子射线可以形成所谓的一维量子射线通量结构，其中量子射线规则地沿一个方向取向。通过这种方式获得的一维金量子线由于强量子尺寸各向异性而表现出吸收光谱变化，有望成为一种表现出新颖电子特性的材料。此外，我们首次成功地在低温下结晶了使用表面活性剂双层胶束作为模板获得的层状二氧化钛，同时保持了层状结构，并通过测量其光催化活性证实了其具有功能性。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

H.Fujii,M.Ohtaki,K.Eguchi,H.Arai: "Preparation and Photocatalytic Activity of Semiconductor Composite of CdS Embedded in a TiO_2 Gel as a Stable Oxide Semiconducting Matrix" Journal of Molecular Catalysis A:Chemical. 129巻1号. 61-68 (1998)

H.Fujii、M.Ohtaki、K.Eguchi、H.Arai：“作为稳定氧化物半导体基质嵌入 TiO_2 凝胶中的 CdS 半导体复合材料的制备和光催化活性”，分子催化杂志 A：化学，第 129 卷。第1.61-68号（1998）

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M.Ohtaki,H.sato,H.Fujii,K.Eguchi: "Intramolecularly Selective Decomposition on Photocatalytic Oxidative Degradation of Surfactant Molecules over TiO_2 Photocatalyst" Journal of Molecular Catalysis A:Chemical. 印刷中. (1999)

M.Ohtaki、H.sato、H.Fujii、K.Eguchi：“TiO_2 光催化剂上表面活性剂分子的光催化氧化降解的分子内选择性分解”《分子催化杂志 A》：出版中（1999 年）。

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M.Ohtaki,K.Inata,K.Eguchi: "Selective Incorporation of Inorganic Precursors into the Channels of MCM-41 by Molecular Assembly Template as a Hydrophobic Carrier" Chemistry of Materials. 10巻10号. 2582-2584 (1998)

M.Ohtaki、K.Inata、K.Eguchi：“通过分子组装模板作为疏水载体将无机前体选择性掺入 MCM-41 通道”，《材料化学》第 10 卷，第 10 期。2582-2584 1998）

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H.Fujii,H.Sato,M.Ohtaki,K.Eguchi,H.Arai: "Retarded Decomposition of the Trimethylammonium Moiety Observed on Photocatalytic Mineralization of Surfactants over TiO2 Photocatalyst" Chemistry Letters. 1998巻(印刷中). (1998)

H.Fujii、H.Sato、M.Ohtaki、K.Eguchi、H.Arai：“二氧化钛光催化剂上表面活性剂光催化矿化观察到的三甲基铵部分的延迟分解”化学快报 1998 年（出版中）。

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大瀧倫卓、稲田和正、江口浩一、荒井弘通: "可溶化ミセルを鋳型として細孔内に第二相を導入したMCM-41複合多孔体の合成" 九州大学大学院総合理工学研究科報告. 19巻1号. 9-14 (1997)

Michitaku Otaki、Kazumasa Inada、Koichi Eguchi、Hiromichi Arai：“以可溶胶束为模板，在孔中引入第二相的 MCM-41 复合多孔材料的合成”九州大学研究生院理工科报告 19 第 1 卷。 9-14 (1997)

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