金属集積分子カプセルを用いた精密組織化

使用金属集成分子胶囊进行精确组织

基本信息

批准号：
19022034
负责人：
山元公寿
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Keio 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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は第4世代フェニルアゾメチンデンドリマーにTi化合物を精密集積した有機一無機精密ハイブリッドデンドリマー(Ti-DPAG4)を前駆体とすることで、酸化チタンナノ粒子のサイズを精密に制御し、その量子サイズ効果を明らかにした。Ti(acac)C13がDPAG4へ精密に集積されることをUV-visスペクトルによって明らかにした。Ti-DPAG4を基板上にキャストし、HC1水溶液蒸気による加水分解、もしくは500℃での熱分解によって酸化チタンへと変換した。バルク条件でそれぞれルチル形、アナターゼ形の結晶形を与えることをRamanスペクトルにより確認している。残留有機物は熱処理、UV-03処理により除去し、XPSにより確認した。得られた量子サイズ酸化チタンのサイズはAFM、TEMにより観測した。量子サイズ酸化チタンのバンドギャップは表面/界面吸収スペクトルのTaucプロットから算出した。6, 14, 30Ti-DPAG4から得られた量子サイズ酸化チタンのサイズは化学変換手法に関わらず、それぞれ1.0, 1, 2, 1.5nmであり、その分散は0。2nmであった。これは、有機一無機精密ハイブリッドデンドリマーがナノ粒子の厳密サイズ制御に有効であることを示唆している。得られたナノ粒子のバンドギャップはサイズが小さくなるに従って大きくなり、同じサイズの量子サイズ酸化チタンでも化学変換手法によって異なる値を示した。これらのことは、酸化チタンにおける量子サイズ効果と結晶形の違いが量子サイズ領域に存在していることを示唆している。

今年，我们将使用有机-无机精密杂化树枝状聚合物（Ti-DPAG4），这是一种与钛化合物精确集成的第四代苯基偶氮甲碱树枝状聚合物，作为前驱体来精确控制二氧化钛纳米粒子的尺寸并增强其量子尺寸效应揭晓。紫外可见光谱显示 Ti(acac)C13 精确整合到 DPAG4 中。将 Ti-DPAG4 浇铸到基体上，通过 HCl 水溶液蒸气水解或在 500℃ 下热分解转化为二氧化钛。拉曼光谱证实它在本体条件下分别给出金红石和锐钛矿晶型。通过热处理和UV-03处理去除残留有机物，并通过XPS确认。通过AFM和TEM观察得到的量子尺寸氧化钛的尺寸。量子尺寸氧化钛的带隙是根据表面/界面吸收光谱的 Tauc 图计算的。无论化学转化方法如何，从6、14和30Ti-DPAG4获得的量子尺寸氧化钛的尺寸分别为1.0、1、2和1.5 nm，色散为0.2 nm。这表明有机-无机精密杂化树枝状聚合物对于纳米颗粒的精确尺寸控制是有效的。获得的纳米颗粒的带隙随着尺寸的减小而增大，甚至相同尺寸的量子尺寸的氧化钛根据化学转化方法的不同也表现出不同的值。这些发现表明，氧化钛的量子尺寸效应和晶型差异存在于量子尺寸区域。