量子ドットを用いる次元ハイブリッド集積体の創製と量子・光システム開拓

使用量子点创建维度混合聚集体以及量子/光学系统的开发

• 批准号: 22K19083
• 负责人: 鳥本 司
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19083/
• 关键词: イオン液体; スパッタ蒸着; 複合ナノ粒子; 電気化学特性; ヘテロ接合; 異方性形状ナノ粒子; 光触媒; イオン液体; スパッタ蒸着; 複合ナノ粒子; 電気化学特性; ヘテロ接合; 異方性形状ナノ粒子; 光触媒

本研究は、イオン液体に減圧下で金属スパッタ蒸着することで単分散な金属ナノ粒子を高精度に作製する手法（イオン液体/金属スパッタ蒸着法）を応用し、異なる金属を逐次的にスパッタ蒸着することで、イオン液体表面に複合ナノ粒子からなる単粒子膜をワンポットで作製するとともに、膜中の複合ナノ粒子の形状異方性を制御することを目指す。初年度は、まず、イオン液体界面に一方向からナノ粒子前駆体を逐次的にスパッタ蒸着することで、二成分の金属種を含む複合ナノ粒子単粒子膜の作製を試みた。イオン液体にAuをスパッタ蒸着することで、Auナノ粒子が液体表面に二次元的に配列した単粒子膜を作製した。つづいてこのイオン液体にNiをスパッタ蒸着することで、Au-Ni複合ナノ粒子からなる単粒子膜をイオン液体表面に作製した。TEM測定から、サイズが数ナノメートルのAuナノ粒子が単粒子膜で液体表面に生成したことを確認した。さらにNiを逐次スパッタしてAu-Ni複合ナノ粒子を作製したところ、液体表面の単粒子膜中のナノ粒子サイズが増大し、NiがAu粒子表面に析出したことを確認した。得られたAu-Ni複合ナノ粒子単粒子膜を、水平付着法によって電極基板に写し取り、その電気化学特性を評価した。グラッシーカーボン上に固定してそのサイクリックボルタモグラムを測定したところ、金属Au表面の酸化皮膜の還元ピークに加えて、Ni(II)のNi(III)への酸化ピークも観測された。これらのことから、イオン液体表面へのAuおよびNiの逐次スパッタ蒸着によって、Au-Ni複合ナノ粒子単粒子膜ができたことがわかった。

这项研究的目的是应用一种通过将金属溅射和蒸发金属在减小压力（即离子液体/金属溅射沉积）下，通过将金属溅射和蒸发为离子液体来生产单分散金属纳米颗粒的方法，并通过将一部分形状的单个粒子和固定层的单个粒子固定在液体上，并逐渐溅射和蒸发，以使nanopart的单个粒子呈现液体的固定剂，并依次溅射和蒸发。电影中的复合纳米颗粒。在第一年，我们首先试图通过从一个方向上从一个方向上依次溅射沉积纳米颗粒前体，从而制造包含两种成分金属物种的单粒子复合纳米颗粒膜。通过将Au溅射并蒸发到离子液体上，制备了单个粒子膜，其中制备了二维在液体表面上排列的au纳米颗粒。随后，将Ni溅射到离子液体上，形成由Au-Ni复合纳米颗粒在离子液体表面上的单粒子膜。 TEM测量结果证实，在液体表面以单粒子膜形成了几个纳米的Au纳米颗粒。此外，NI被依次溅射以制备Au-Ni复合纳米颗粒，并确认液体表面的单个颗粒膜中的纳米颗粒大小增加，并且Ni在Au颗粒的表面上沉淀。通过水平附着将获得的Au-Ni复合纳米颗粒单粒子膜复制到电极底物上，并评估其电化学性能。当通过将其固定在玻璃碳上测量循环伏安图时，除了在金属AU表面的氧化膜还原峰外，还观察到Ni（ii）的氧化峰与Ni（iii）的氧化峰。从这些结果中可以发现，Au-Ni复合纳米颗粒单粒子膜是通过在离子液体表面上的Au和Ni顺序溅射来形成的。