光およびレドックス応答性分子修飾金属ナノ微粒子の多次元ネットワーク

光响应和氧化还原响应分子改性金属纳米粒子的多维网络

基本信息

批准号：
02J07874
负责人：
山田真実
金额：
$ 0.96万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J07874/
关键词：
レドックスフェロセン微粒子電析薄膜金パラジウム STM

项目摘要

ナノメートルの金属超微粒子は、触媒作用やSET (Single Electron Tunneling)のような量子サイズ効果に基づくバルク金属とも原子とも異なる化学/物理的性質を有し、更にその性質がサイズに依存し顕著に変化する興味深い物質群である。単一サイズ微粒子の合成、それらの規則固定化および新物性の探索からの研究アプローチが重要である。本研究は、金属ナノ微粒子に、光活性やレドックス応答性を持つ機能分子を融合した超分子を創製し、更にそれらを集積化したネットワーク構造による、隣接した分子間の相互作用から導かれるマトリックス全体としての物性解明を目的としている。現在まで、多段階レドックス分子であるビフェロセン誘導体を、アルキルチオールで保護した金ナノ微粒子表面に導入することにより、合成から界面固定化および新規物性に至る有益な実験系が見出されていた。すなわち、金コア表面に存在するビフェロセンまたはアントラキノン部位の2電子酸化または還元により、電極上にレドックス活性な金ナノ微粒子薄膜の作製が可能であった。しかし、それらレドックス分子由来の多段階酸化/還元反応による金ナノ微粒子凝集現象は、詳細に説明されていなかった。本研究においては、ビフェロセン修飾金ナノ微粒子について種々の測定からその特異な電析メカニズムを詳細に明らかにした(J. Phys. Chem. B, in press)。また、コアサイズを変化させ、凝集現象に及ぼす影響を検討した(E. Phys. J. D. in press)。以上の特徴的な電析現象を利用し、コア原子(M=Au, Pd)が異なったナノ微粒子の交互積層薄膜化に成功した(Chem. Commun., 2002,1578)

纳米超铁金属颗粒是一组有趣的材料组，具有基于量子大小效应（例如催化和单电子隧道（集合））的散装金属和原子不同的化学/物理性能，并且其性质根据大小而显着变化。研究方法是从单一细粒子的合成中，它们有序固定和寻找新的物理特性很重要。这项研究旨在创建超分子，将功能分子与光活性和氧化还原反应与金属纳米颗粒融合在一起，并进一步阐明从相邻分子之间通过集成这些结构的网络结构之间的相互作用得出的整个基质的物理特性。迄今为止，已经发现了有益的实验系统，从合成到界面固定和新颖的物理特性，通过引入双阶段的氧化还原分子，这些衍生物是多阶段的氧化还原分子，这些衍生物是用烷基硫醇保护的金纳米颗粒表面。也就是说，通过在金核表面上存在的两极电子氧化或还原双二二喹或蒽醌位点，可以在电极上构建氧化还原活性的金纳米粒子薄膜。然而，尚未详细解释过由这些氧化还原分子得出的多阶段氧化/还原反应引起的金纳米颗粒聚集的现象。在这项研究中，我们详细阐明了来自各种测量值的双二二世型金纳米颗粒的独特电沉积机理（J.Phys。Chem。B，印刷中）。我们还研究了改变核心大小和对聚集现象的影响（E.Phys。J.D。印刷中）。使用上述特征电解现象，我们成功地制作了具有不同核心原子的纳米颗粒的交替层压薄膜（M = AU，PD）（Chem。Commun。，2002，1578）。