レドックス活性な金クラスター薄膜の合成と物性の電場制御

氧化还原活性金簇薄膜的合成及物理性质的电场控制

基本信息

批准号：
12874085
负责人：
西原寛
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、次世代のナノ素材として期待されている金属超微粒子に、レドックス分子を修飾することにより発現する物性の解明と、その次元構造制御による新規な機能材料への応用を目的とした研究を行い、以下の成果を得た。1)ビフェロセンチオール修飾パラジウムクラスターの電気化学的界面凝集オクタンチオール修飾パラジウムクラスターにビフェロセンチオール誘導体を反応させることにより、ビフェロセン修飾パラジウムクラスターを合成した。その電位掃引による酸化、再還元サイクルによって、ITO上にパラジウムクラスター薄膜が生成した。この方法を用いてパラジウムクラスターと金クラスターの交互積層膜を生成できることを示した。2)ビフェロセンのジチオール誘導体を用いる金ナノ微粒子単層膜形成新規合成したビフェロセンジスルフィド誘導体とビフェロセンジチオール誘導体の自己集合単分子膜(SAM)を作製し、それらの構造,レドックス特性の違いを明らかにするとともに、その上への金ナノ微粒子の修飾による単層膜形成を検討した。ビフェロセンジスルフィド誘導体のSAMはビフェロセンユニットの表面被覆率(Γ_<Bfc>)が低く、分子内の二つのチオレートが金に結合しているが、ジチオール誘導体のSAMはΓ_<Bfc>が高く、分子内の片方のチオレートだけが金表面に結合していることを示唆した。実際にオクタンチオール修飾金ナノ微粒子をその上に修飾すると、ジチオール誘導体のSAM上にのみ金ナノ微粒子が結合し、単層膜ができることが、STM観察により示された。3)ポルフィリン誘導体を用いる金クラスターの光界面凝集アンモニウム塩で表面安定化した金クラスターとポルフィリンテトラチオアセテート誘導体の混合トルエン溶液に赤外光を当てると、ポルフィリンで金クラスターを架橋した薄膜が生成することを見出した。

这项研究旨在阐明可以通过在超铁金属颗粒上修改氧化还原分子来表达的物理特性，而氧化还原分子预计将是下一代纳米材料，并通过控制其维度结构并实现以下结果将其应用于新的功能材料。 1）通过将双乙二醇衍生物与辛甲醇改性的钯簇在双乙二醇修饰的钯金簇的电化学接口上，通过反应双乙二醇衍生物与二甲醇修饰的钯簇合成。潜在扫描的氧化和重新还原周期导致ITO上的钯簇薄膜形成。已经表明，可以使用这种方法生产钯和金簇的交替层压膜。 2) Formation of gold nanoparticle monolayer films using dithiol derivatives of biferrocene We fabricated a self-assembled monolayer (SAM) of a newly synthesized biferrocene disulfide derivative and a biferrocene dithiol derivative, and the difference in structure and redox properties were revealed, and the formation of monolayer films by modifying gold nanoparticles was调查。双偏世二硫化衍生物SAM的表面覆盖率低（γ_<bfc>）的二二硫代单位，并且两种分子内硫醇酯与黄金结合，而二硫醇衍生物SAM具有高γ_<bfc>，这表明只有一个内硫醇硫酸盐与金硫代硫酸盐结合。 STM观察结果表明，当辛甲醇修饰的金纳米颗粒实际上在金纳米颗粒的顶部进行了修饰时，金纳米颗粒将仅与二硫醇衍生物的SAM结合，从而产生单层膜。 3）使用卟啉衍生物的金簇聚集光聚集，我们发现红外光被暴露于通过铵盐和卟啉四乙酸酯衍生物稳定的金簇表面的混合甲苯溶液，从而导致与卟啉的交叉链接金簇的薄膜。