C_<60>ナノ結晶と金属ナノ粒子からなるハイブリッドナノ結晶の作製とその光学特性

C_<60>纳米晶与金属纳米粒子杂化纳米晶的制备及其光学性能

• 批准号: 17710086
• 负责人: 増原 陽人
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17710086/
• 关键词: ハイブリッドナノ結晶; 有機ナノ結晶; 金属ナノ粒子; 光学材料; 再沈法

前年度ではハイブリッドナノ結晶に用いる最適なコアとして球状のC_<60>ナノ結晶を作製し、シェルとしてAgナノ粒子及びAuナノ粒子をC_<60>ナノ結晶表面に直接析出させる方法を見出し、コアーシェル構造を持つハイブリッドナノ結晶の作製に成功した。本年度は、より多種多様な形態を持つC_<60>ナノ結晶の作製を行い、これらを用いてAuとのハイブリッド化が可能かどうか検討を行った。再沈法における良溶媒・貧溶媒の組み合わせをCS_2(0.3mM,200μl)・EtOH(10ml)とすることで単分散な正8面体を有するC_<60>ナノ結晶を得た。これら分散液80mlを10mlまで濃縮しHAuCl_4(22.2mM,0.5ml)を加え40℃で2時間熱処理することにより、正8面体C_<60>ナノ結晶表面に直接Auナノ粒子を析出させコアーシェル構造を有するハイブリッドナノ結晶の作製に成功した。また良溶媒・貧溶媒の組み合わせをm-xylene(2mM,200μl)・2-propanol(10ml)に変えるとロッド状C_<60>ナノ結晶が作製可能なことを見出した。これら分散液に直接HAuCl_4(22.2mM,0.5ml)を加え40℃で2時間熱処理を行った場合、その表面及び分散液中にAuナノ粒子の析出は確認できなかったが、得られたロッド状C_<60>ナノ結晶をCS_2(300μl)+EtOH(10ml)混合溶媒に再分散させ、そこへHAuCl_4(22.2mM,0.5ml)を加え40℃で2時間熱処理を行った場合、その表面にAuナノ粒子の析出を確認した。ここでEtOH(10ml)のみに再分散した場合は、Auナノ粒子の析出が確認できなかったことからC_<60>ナノ結晶表面にAuナノ粒子を析出させるためには、CS_2が関与していることが確認できた。同じように良溶媒・貧溶媒の組み合わせをp-xylene(3mM,200μl)・1-propanol(10m1)とした場合、6角板状のC_<60>ナノ結晶が得られこれらを先程と同じ条件であるCS_2(300μl)+EtOH(10ml)混合溶媒に再分散させ、そこへHAuCl_4(22.2mM,0.5ml)を加え40℃で2時間熱処理する事によりハイブリッド化されたC_<60>ナノ結晶を得ることができた。本研究により様々な形態を持つC_<60>ナノ結晶の作製が可能であることを見出したが、未だその要因が判明していない。今後は、これら要因を明らかにする必要がある。また、同時にAuとのハイブリッド化においてもCS_2の関与がどの様な反応で行われているかの解明がなされておらず、今後の課題である。

去年，我们创造了一种球形C_<60>纳米晶作为杂化纳米晶的最佳核，并发现了一种将Ag纳米颗粒和Au纳米颗粒直接沉积到作为壳的C_<60>纳米晶表面的方法。我们成功地生产了结构化杂化纳米晶体。今年，我们创造了具有更多种形貌的 C_<60> 纳米晶体，并研究了是否可以将它们与 Au 杂交。采用再沉淀法良不良溶剂CS_2(0.3mM,200μl)和EtOH(10ml)的组合得到单分散的正八面体C_<60>纳米晶。将80ml这些分散液浓缩至10ml，加入HAuCl_4（22.2mM，0.5ml）并在40℃下热处理2小时，Au纳米颗粒直接沉积在八面体C_<60>纳米晶的表面上，形成了核-我们成功地制备了杂化纳米晶体。我们还发现，将良溶剂和不良溶剂的组合改为间二甲苯(2mM，200μl)和2-丙醇(10ml)可以制备棒状C_<60>纳米晶。当HAuCl_4 (22.2mM, 0.5ml)直接添加到这些分散体中并在40℃下热处理2小时时，没有观察到Au纳米颗粒在表面或分散体中沉淀，但所得的棒状C_<60>纳米结当将晶体重新分散在CS_2(300μl)+EtOH(10ml)的混合溶剂中并向其中添加HAuCl_4(22.2mM，0.5ml)并在40℃下热处理2小时时，确认了Au纳米粒子沉淀在表面上。 。这里，当仅在EtOH(10ml)中再分散时，没有观察到Au纳米颗粒的沉淀，这表明CS_2参与Au纳米颗粒在C_ 60 纳米晶体表面上的沉淀。类似地，当良溶剂和不良溶剂的组合为对二甲苯(3mM，200μl)和1-丙醇(10m1)时，获得六方片状C_<60>纳米晶体，并在与之前相同的条件下处理它们。 (3将混合物再分散于00μl)+EtOH(10ml)的混合溶剂中，加入HAuCl_4(22.2mM，0.5ml)并在40℃下热处理2小时即可得到杂化的C_<60>纳米晶。通过这项研究，我们发现可以生产各种形貌的C_<60>纳米晶体，但其原因仍不清楚。未来有必要厘清这些因素。同时，CS_2参与与Au杂交的反应尚未阐明，这是一个未来的问题。

项目成果

Size and Shape Controlled Polydiacetylene Nanocrystals Prepared by Using Microwave Irradiation Effect in the Reprecipitation Method

再沉淀法利用微波辐射效应制备尺寸和形状可控的聚二乙炔纳米晶

• 发表时间: 2006
• 期刊: International Microwave Power Institute
• 作者: 三石和貴;竹口雅樹;下条雅幸;田中美代子;古屋一夫;三石和貴;Akito Masuhara
• 通讯作者: Akito Masuhara

Silver-Coated Polydiacetylene Nanocrystals Fabricated Using Surfactants as Binder

• DOI: 10.1143/jjap.45.379
• 发表时间: 2006-01
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: T. Onodera;Z. Tan;A. Masuhara;H. Oikawa;H. Kasai;H. Nakanishi;T. Sekiguchi