半導体・金属ナノクラスター/高分子ハイブリッド組織体の光制御合成

半导体/金属纳米团簇/聚合物杂化组织的光控合成

• 批准号: 08246202
• 负责人: 喜多村 昇
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08246202/
• 关键词: 硫化カドミウム; 量子サイズ効果; キレート樹脂; ハイブリッド組織体; 顕微分光; 超微粒子

半導体や金属のナノクラスターは固体から分子へ向かう中間的な特性を持つ物質であり、光学的性質がそのサイズに依存する量子サイズ効果を示すことが知られている。このようなナノクラスターの特性を精密に評価するとともに,応用としてサイズ効果を利用するためにはクラスター自身の粒子径を制御し、かつ単分散とすることが必要である。本研究では半導体であるCdSナノクラスターをキレート高分子中に分散させた新規ハイブリッド高分子組織体を合成するとともに,ナノクラスターの粒子径とその分散特性を制御することを試みた。イミノ二酢酸基を有するキレート樹脂にCd^<2+>を吸着させ,ここにNa_2S水溶液を添加することによりCdS/高分子ハイブリッド組織体を合成した。その結果、樹脂中に生成するCdS粒径やその分布は反応溶液であるNa_2S水溶液の濃度に大きく依存することが明らかになった。すなわち,比較的に濃厚なNa_2S水溶液から合成したCdSは樹脂中に均一分布しており,その粒径は約3nmであった。一方,希薄溶液から合成した場合には,樹脂表面の約5μm層には3nm程度の超微粒子が生成しているが,それよりも内部ではCdSが凝集して5〜7nmの微粒子が生成していることが示された。本研究により,キレート高分子を半導体超微粒子のホスト材料として用い,CdSの粒径とその分散特性を制御することが可能になった。今後,この結果に基づいて,超微粒子の光制御合成へと展開する。

半导体和金属的纳米簇是具有从固体到分子的中等特性的材料，已知表现出取决于其光学特性的量子尺寸效应。为了准确评估此类纳米簇的特性并利用尺寸效应作为应用，有必要控制簇本身的粒径并使其单分散。在这项研究中，我们合成了一种新型的混合聚合物结构，其中的CD纳米群是半导体的纳米群体分散在螯合聚合物中，并试图控制纳米簇的粒径和分散特性。 CD/聚合物杂交组织通过在具有二氨基乙酸基团的螯合树脂上吸附Cd^<2+>合成，然后将Na_2s水溶液添加到此中。结果，揭示了树脂中产生的CD颗粒的大小及其分布高度取决于Na_2s水溶液的浓度，即反应溶液。也就是说，从Na_2s的相对较厚的水溶液合成的CD均匀分布在树脂中，其粒径约为3 nm。另一方面，当从稀释溶液中合成时，在树脂表面的大约5μm层中产生了约3 nm的超细颗粒，但是CD在内部聚集在一起，导致5-7 nm的细颗粒。这项研究使使用螯合聚合物作为超铁颗粒颗粒的宿主材料成为可能，并控制CD的粒径及其分散性能。将来，基于这些结果，我们将开发出对超细颗粒的光制合成。

项目成果

八尾 浩史: "CdS Nanocrystals in Chelate Polymer Microparticles : A Polymer Size Dependence of the Optical Properties." Bull. Chem. Soc. Jpn.69・5. 1227-1232 (1996)

Hiroshi Yao：“螯合聚合物微粒中的 CdS 纳米晶体：光学性质的聚合物尺寸依赖性”，Soc. 1227-1232。

中谷 清治: "Electrochemical Studies on Mass Transfer across a Single-Nitrobenzene-Microdroplet/Water Interface ; Substituent Effect of Ferrocene." J. Phys. Chem.100・16. 6749-6754 (1996)

Seiji Nakatani：“单硝基苯-微滴/水界面传质的电化学研究；二茂铁的取代基效应”。J. Chem.100・16（1996）。

喜多村 昇: "Photometric Analyses of Optically-Trapped Single Microparticles in Solution." Anal. Sci.12・1. 49-54 (1996)

Noboru Kitamura：“溶液中光学捕获的单个微粒的光度分析。”Sci.12·1（1996）。

金 幸夫: "Distribution of Zinc Tetrapherylporphine in Single Melamine-Resin/Toluene Microcapsules Studied by Laser Trapping-Micrspectroscopy." Chem. Lett.11. 923-924 (1996)

Yukio Kim：“通过激光捕获显微光谱研究四苯基卟啉锌的分布”，1996 年。

金 幸夫: "In Situ Measurements of Ion-Exchange Processes in Single Polymer Particles : Laser Trapping-Microspectroscopy and Confocal Fluorescence Microspectroscopy." Anal. Chem.68・3. 409-414 (1996)

Yukio Kim：“单个聚合物颗粒中离子交换过程的原位测量：激光捕获显微光谱和共焦荧光显微光谱。” 409-414。