界面・錯体化学の融合技術による複合金属ナノ材料の創生

利用界面和复杂化学融合技术创建复合金属纳米材料

• 批准号: 16710069
• 负责人: 山田 真実
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16710069/
• 关键词: ナノ微粒子; プルシアンブルー; 自己集積型錯体; 合金; 逆ミセル; 磁性; 金属組成制御; 触媒; 電子移動反応

金属錯体結晶は、異種金属元素が有機架橋配位により結合され、配位子を通じて特異な電子授受を行うことで多彩な物性が発現される。それらを微小化した金属錯体ナノ微粒子は、バルク錯体結晶には見られない特異的なナノ物性が期待され、さらに、種々の複合金属ナノ材料へ展開する有用な前駆体となる。昨年度、逆ミセル法を用い、プルシアンブルー型(Fe/Cr-CN-Co)錯体ナノ微粒子の合成とアルキル配位子による単離を報告した。今年度は、PtとCoをシアノ基により架橋した3次元錯体のナノ微粒子化をターゲットとし、得られた錯体ナノ微粒子(Pt-CN-Co)を水素雰囲気下による加熱気相還元によりPtCo型合金微粒子へ変換反応を行った。合成は、0.4M polyethylene glycol mono 4-nonylphenyl ether(NP-5 : HO(CH_2CH_2O)_nC_6H_4C_9H_<19>,n≒5)/cyclohexane溶液2mLに対し0.1MK_2[Pt(CN)_4]・H_2O水溶液70μL、0.1M CoCl_2・4H_2OおよびK_2PtCl_6混合水溶液70μLを加え、逆ミセル溶液を精製した。作製した2種の逆ミセル溶液を混合、反応させ、アルキル配位子(ステアリルアミン:SA)により安定化し、Pt-CN-Coを単離した。また、Pt-CN-CoをSiO_2へ担持したサンプル(PtとCoの合計量が5wt.%)を、管状還元炉(H_2 : N_2-1:10,330mL/min)により種々の還元温度、還元時間および金属組成で、PtCo型合金微粒子への変換反応を行った。Pt-CN-Coは、TEM像から平均粒子径15nmを有することがわかった。Pt-CN-CoのTGA測定から、CN基は350℃から400℃の間で分解することがわかった。そこで、SiO_2担持Pt-CN-Coを水素雰囲気下、350度以上の所定温度にて保持した際の、金属イオンの還元状態をXPSにより検討したところ、PtCoのPt4fに由来するピークは、還元温度が上昇するにつれて、低エネルギー側にシフトし、メタリックPtへと変換されることがわかった。種々の条件検討により、Pt-CN-Coは、400℃3hで完全にPtCo合金微粒子へ変換されることがわかった。また、変換後のPtCo合金の金属組成は、Pt-CN-Coのそれにほぼ一致した。一部、加熱による微粒子間凝集も観察されたが、加熱によりCN基が除去されるため、もとのPt-CN-Coよりも粒子径が減少した粒子(粒子径7-10nm)が数多く確認された。以上より、錯体ナノ微粒子が、合金微粒子の有用な前駆体になることが明らかとなった。本成果は、Chem.Commun.に発表した。

金属复合物晶体与有机交联的分布结合在一起，并通过通过配体进行独特的电子接收来表达多种物理特性。最小化它们的金属复合纳米颗粒将具有特定的纳米动物，在散装复合物晶体中未发现，并且也是有用的前体，这些前体被扩展到各种复合金属纳米材料。去年，使用反向米粉法，我们报告了P​​lusian Blue（Fe/Cr-CN-CO）复合纳米颗粒的合成，并通过烷基协调剂分离。今年，PTCO格式是由3D复合物的纳米粉状颗粒靶向的，该颗粒由Cyano组桥接Pt和CO，并且由于氢气中加热的空气报应而获得的复杂纳米颗粒（PT-CN-CO）转换为细颗粒。合成为0.4m聚乙二醇单单4-苯基醚（NP-5：NP-5：NP-5：NP-5）/环己烷2ml] ・H_2O H_2O水溶液70μL，0.1M Cocl_2，4H_2O，4H_2O和K_2PTCL_6混合溶液完善反向胶束溶液。将两个倒的胶束溶液混合并反应，并通过烷基配体（硬脂胺：SA）稳定，并遗传过PT-CN-CO。此外，样品（PT和CO的总数为5wt。％），其pt-cn-CO至SIO_2（总数为5wt。％），各种降低温度（H_2：N_2：N_2：10,330ml/最小的温度和返回时间以及对PTCO型合金颗粒的转换反应。 PT-CN-CO发现，平均粒径与TEM雕像为15 nm。从PT-CN-CO的TGA测量中，发现CN组在350°C和400°C之间拆卸。因此，当Sio_2合作的PT-CN-CO在氢气大气下保持350度或更多的预定温度时，随着XPS的上升，金属离子的还原状态被检查为XPS。低能侧，并转化为金属PT。各种条件表明，PT-CN-CO在400°C 3H下完全转化为PTCO合金细颗粒。转化后PTCO合金的金属成分几乎与PT-CN-CO相同。通过加热颗粒观察到一些粒子的内聚力，但是由于去除CN的加热，因此许多颗粒（颗粒直径7-10 nm）的颗粒直径低于原始的PT-CN-CO。从上面可以揭示出复杂的纳米粒子是合金细颗粒的有用前体。该结果在Chem.Commun宣布。

项目成果

Fluorescent Property of Bulk- and Nanocrystals of Cyanide-bridged Eu(III)Co(III) Heteronuclear Coordination Polymer

• DOI: 10.1246/cl.2004.1182
• 发表时间: 2004-08
• 期刊: Chemistry Letters
• 影响因子: 1.6
• 作者: N. Kondo;Arisa Yokoyama;M. Kurihara;M. Sakamoto;M. Yamada;M. Miyake;T. Ohsuna;H. Aono;Y. Sadaoka