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。

在上一年，我们开发了一种直接沉积Ag和Au纳米颗粒作为混合纳米晶体的最佳核心的方法，并使用壳直接将Ag纳米颗粒和AU纳米颗粒沉积在C_ <60>纳米晶体的表面上，并成功地生产了与核心壳壳结构一起生产的Hybrid Nanocrystals。今年，我们制造了具有多种形态的C_ <60>纳米晶体，并检查了这些纳米晶体是否可以与AU杂交。通过将重新沉淀法中的良好溶液与CS_2（0.3 mM，200μl）和EtOH（10 mL）（10 mL）相结合，C_ <60>纳米晶体具有单分散的八面体。 80 ml of these dispersions were concentrated to 10 ml, and HAuCl_4 (22.2 mM, 0.5 ml) was added to heat treatment at 40° C. for 2 hours, and Au nanoparticles were deposited directly on the surface of the octahedral C_<60> nanocrystals, thereby successfully fabricating hybrid nanocrystals with a core shell structure.还发现，可以通过将良好和较差的溶剂更改为M-二甲苯（2mm，200μl）和2-丙醇（10 mL）的组合来产生类似杆状的C_ <60>纳米晶体。当Haucl_4（22.2 mM，0.5 mL）直接添加到这些分散体中并在40°C下进行热处理2小时时，在表面和分散体中未确认Au纳米颗粒的沉淀。但是，将所获得的类似杆的C_ <60>纳米晶体重新分散在CS_2（300μl） + EtOH（10 mL）和HauCl_4（22.2 mM，0.5 mL）的混合溶剂中，并在40°C中添加热处理2小时。当将Au纳米颗粒重新分散在EtOH（10 mL）中时，未确认Au纳米颗粒的沉淀，并且可以证实CS_2参与了C_ <60>纳米晶体表面的Au纳米颗粒的沉淀。同样，当P-二甲苯（3 mm，200μl）和1-丙醇（10 m1）用作良好和较差的溶剂的组合时，可以获得类似六边形的C_ <60>纳米晶体，并在CS_2（300°L）（300°L）（300μLL）（HANU）（HANU）（HANU）（HANU）（HANU）（HANU）（HANU）（HAHUC）（HAHUC）（HAHUC 22）（然后）将它们重新分散在同一条件下。添加毫米，0.5 mL），并在40°C下处理2小时，以获得杂交C_ <60>纳米晶体。这项研究发现，有可能制造具有各种形态的C_ <60>纳米晶体，但尚未透露出来的原因。将来需要澄清这些因素。同时，尚未澄清CS_2如何与AU介入杂交，这是未来的挑战。

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