多核錯体の逐次吸着を利用する傾斜機能材料の作成

利用多核配合物的顺序吸附创建功能梯度材料

基本信息

批准号：
10123219
负责人：
一ノ瀬泉
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は、分子レベルで組成制御された傾斜機能材料を構築するために、新しい逐次吸着法によるナノ傾斜薄膜の作成を検討してきた。本研究では、互いに反対電荷を有する高分子電解質を用いた交互吸着法、金属アルコシキドの逐次吸着より酸化物ゲル薄膜を作成する表面ゾルゲル法、さらに重合溶媒から直に高分子超薄膜を作成する重合吸着法を確立し、様々な化学的機能の発現を謀った。表面ゾルゲル法では、分子的厚みの酸化物薄膜(チタン、インジウム、ニオブ等)や水酸基を有する有機分子を任意のシーケンスで積層化できる。我々は、酸化物ナノ薄膜とポルフィリン系色素分子との積層型薄膜を作成し、湿式系での光電変換特性を検討した。ITO基板に作成した約20ナノメートルの厚みのIn_2O_3/ポルフィリン多層薄膜にレーザーを照射すると、数μA/cm^2の光電流が観察された。光電流は、積層回数に比例して増大し、酸化物層の種類にも大きく依存した。一方我々は、末端に水酸基とチオール基を有する長鎖アルキル化合物を保護剤とし、粒径制御された金ナノ微粒子を合成する手法を確立させた。これらのナノ粒子は、表面に多くの水酸基を有し、チタンアルコキシドとの交互吸着により、ナノ粒子の構造を保持したまま、固体基板上への積層化が可能であった。表面ゾルゲル法を用いて水晶発振子上にアミノ酸誘導体を含んだ酸化チタンゲル薄膜を作成し、水酸化ナトリウム水溶液で処理すると、アミン酸の構造を鋳型とする多孔性ゲルを形成できる。このようなゲル薄膜が鋳型分子を特異的に再吸着することがin-situQCM法により確認され、糖分子の幾何異性体やアミノ酸の分子不斉を高感度で識別可能なことも明らかとなった。高分子の重合溶液に固体基板を適当な時間浸漬させ、その後十分に洗浄すると、基板表面に数ナノメートルの厚みの高分子超薄膜が形成される。我々は、このような重合吸着法を幅広い高分子化合物に展開させた。本手法は、特に難溶性高分子(ポリピロール、ポリウレア等)のナノ厚みの薄膜形成に有効であり、傾斜薄膜の作成プロセスとして有望なことが明らかとなった。

我们一直在考虑使用一种新的顺序吸附方法来创建纳米斜爱膜，以构建在分子水平控制的倾斜功能材料。在这项研究中，使用聚合物电解质的替代吸附方法彼此相反，一种表面多格尔方法，它会产生氧化物凝胶薄膜而不是金属醇化的吸附，并从直接产生聚合物Ultra膜的聚合物。聚合溶剂已经建立了吸附方法，并且已经密谋表达了各种化学功能的表达。在表面Zorgel方法中，具有分子厚度和羟基的有机分子具有薄薄的氧化物膜（钛，inim，niob等），可以用任何序列堆叠。我们在氧化物纳米薄膜和斑岩蛋白色素分子之间创建了一个层压薄膜，并检查了湿系统中的光电转换特性。当激光用IN_2O_3/polyphill多层薄膜辐照，该薄膜的薄膜在ITO底物上产生了约20纳米时，观察到了几个μA/cm^2的光电流。光电流与层压层的数量成比例增加，并且很大程度上取决于氧化物层的类型。另一方面，我们建立了一种合成晶粒尺寸控制的金纳米粒子的方法，该方法是使用具有羟基和硫醇基的长链烷基化合物。这些纳米颗粒在表面上有许多羟基，并且与烷氧化钛的替代吸附可以堆叠在固体基板上，同时保留纳米颗粒的结构。使用表面Zorgel方法，在晶体振荡器上产生含有氨基酸衍生物的氨基酸衍生物的钛凝胶薄膜模具。已经通过SituQCM方法证实了这种凝胶薄膜被特别吸附，并且已经揭示了它可以通过对糖分子的几何体和氨基酸的分子分子的高灵敏度来鉴定。当固体底物浸入聚合物的聚合溶液中，然后充分洗涤时，在底物表面形成了几种纳米的多种分子 - 厚度超薄膜。我们已经将这种聚合吸附到广泛的聚合化合物中。该方法在形成糖聚合物（聚醇，聚尿素等）的纳米厚度的薄膜方面特别有效，并成为产生倾斜薄膜的有前途的过程。