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ナノポーラス複合材料における新奇光化学反応の開発

Publicly Offered Research

Project AreaStrong Photons-Molecules Coupling Fields for Chemical Reactions
Project/Area Number 21020031
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

鍋谷 悠  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 特任助教 (50457826)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 矢野 一久  株式会社豊田中央研究所, 研究員 (00394651)
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords局在プラズモン / 分子系包接環境 / ナノポーラス材料 / アゾベンゼン / 有機/無機ハイブリッド / ナノポーラス球 / メソポーラス材料 / 有機 / 無機ハイブリッド
Research Abstract

本研究では、単分散ナノポーラス球表面に金ナノ構造を作製することで、局シプラズモン共鳴により光を細孔の開口部分に集中させて、ナノポーラス細孔内に吸着した分子を効率良く反応させることが出来る反応場の構築を目的とした。研究計画に従い、多フッ素化アルキルアゾベンゼン誘導体を細孔内に吸着させ、単粒子状にガラス基板に製膜した後、イオンスパッタリングにより球表面に金ナノ構造を作製したアゾベンゼンが吸収を持たない波長532nmのCWレーザー光を照射すると、金ナノ構造があるときのみアゾベンゼンが光反応することが明らかになった。これはナノポーラス球上の金ナノ構造に基づく局在プラズモン共鳴により光が集中し、効率良く分子と相互作用することで二光子反応していること示唆している。また、ナノポーラス内に高密度に吸着させることで、局在プラズモンと分子が相互作用するだけでなく、その反応がナノポーラス内へ伝搬し、協同的に反応することを見出した。ナノポーラス構造により光と分子が強結合することにより誘起された結果であると考えられる。
本研究成果は、特定領域研究「光-分子強結合反応場」の目指す局在プラズモンによる多光子反応を実現した一例であり、ナノポーラス構造のような反応場が光と分子を強結合させるために極めて重要であり、ナノ構造を制御することにより新奇な反応が可能であることを意味している。これまでの光化学反応の研究目指してきた高効率、高選択的な光反応を実現する新しい光化学反応場として大いに期待出来き、光科学技術を支える基盤的研究としても大変意義がある。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2011 2010 2009

All Presentation (20 results)

  • [Presentation] 光応答性メソポーラス複合材料の機能性評価2011

    • Author(s)
      山本大亮、鍋谷悠
    • Organizer
      第91回日本化学会春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川大学
    • Year and Date
      2011-03-27
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] アゾベンゼン/ニオブ酸薄膜の光可逆伸縮2011

    • Author(s)
      早坂結科、鍋谷悠
    • Organizer
      第91回日本化学会春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川大学
    • Year and Date
      2011-03-27
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 光応答性層状複合体のナノ構造解析2011

    • Author(s)
      鍋谷悠
    • Organizer
      第91回日本化学会春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川大学
    • Year and Date
      2011-03-27
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Reversible Morphology Change Of Nano-layered Hybrid Materials By Photo-irradiations2010

    • Author(s)
      鍋谷悠
    • Organizer
      6th Asian Photochemistry Conference 2010
    • Place of Presentation
      Wellington, New Zealand
    • Year and Date
      2010-11-17
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Photochemistry of photo-responsive hybrid mesoporous silica spheres2010

    • Author(s)
      山本大亮、鍋谷悠
    • Organizer
      6th Asian Photochemistry Conference 2010
    • Place of Presentation
      Wellington, New Zealand
    • Year and Date
      2010-11-15
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 光応答性層状薄膜の光伸縮制御2010

    • Author(s)
      早坂結科、鍋谷悠
    • Organizer
      2010年光化学討論会
    • Place of Presentation
      千葉大学
    • Year and Date
      2010-09-10
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] メソポーラスシリカ球を用いた光応答性複合材料の作製2010

    • Author(s)
      山本大亮、鍋谷悠
    • Organizer
      2010年光化学討論会
    • Place of Presentation
      千葉大学
    • Year and Date
      2010-09-08
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 光応答性層状複合体のナノ構造と形態の制御2010

    • Author(s)
      鍋谷悠
    • Organizer
      2010年光化学討論会
    • Place of Presentation
      千葉大学
    • Year and Date
      2010-09-08
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 分子系ナノ包接環境における光反応と機能発現2010

    • Author(s)
      鍋谷悠
    • Organizer
      分子研研究会「プラズモン増強光電場の分子科学研究への展開」
    • Place of Presentation
      分子科学研究所,愛知
    • Year and Date
      2010-06-18
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] メソポーラス複合材料の作製と光応答性2010

    • Author(s)
      山本大亮
    • Organizer
      日本化学会第90回春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学 本部キャンパス
    • Year and Date
      2010-03-28
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 有機/無機複合ナノスクロールにおける可視光誘起電子注入2010

    • Author(s)
      宮島想生
    • Organizer
      日本化学会第90回春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学 本部キャンパス
    • Year and Date
      2010-03-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 光応答性層状ナノ構造の形態変化解析2010

    • Author(s)
      鍋谷悠
    • Organizer
      日本化学会第90回春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学 本部キャンパス
    • Year and Date
      2010-03-26
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ナノポーラス複合材料における新奇光化学反応の開発2010

    • Author(s)
      鍋谷悠
    • Organizer
      特定領域研究 第6回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学 西新プラザ
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ナノ層状複合体の光形態ダイナミクス2009

    • Author(s)
      鍋谷悠
    • Organizer
      2009年光化学討論会
    • Place of Presentation
      群馬県桐生市市民文化会館
    • Year and Date
      2009-09-18
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] アゾベンゼン誘導体をインターカレートした無機層状複合体の光応答の機構と制御2009

    • Author(s)
      嶋田哲也
    • Organizer
      2009年光化学討論会
    • Place of Presentation
      群馬県桐生市市民文化会館
    • Year and Date
      2009-09-17
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 有機/無機ハイブリッドナノスクロールを用いた光捕集系の開発2009

    • Author(s)
      宮島想生
    • Organizer
      2009年光化学討論会
    • Place of Presentation
      群馬県桐生市市民文化会館
    • Year and Date
      2009-09-17
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 単分散メソポーラス球を用いた光増強反応場の構築2009

    • Author(s)
      山本大亮
    • Organizer
      2009年光化学討論会
    • Place of Presentation
      群馬県桐生市市民文化会館
    • Year and Date
      2009-09-16
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Morphology Dynamics of Nano-layered Hybrid Materials2009

    • Author(s)
      Yu Nabetani
    • Organizer
      XXIV International Conference on Photochemistry
    • Place of Presentation
      Toledo, Spain
    • Year and Date
      2009-07-21
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ナノ層状複合材料の光誘起形態変化2009

    • Author(s)
      鍋谷悠
    • Organizer
      光化学若手の会
    • Place of Presentation
      嵯峨野、京都
    • Year and Date
      2009-06-26
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ナノポーラス複合材料における新奇光化学反応の開発2009

    • Author(s)
      鍋谷悠
    • Organizer
      特定領域研究 第5回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      百周年時計台記念会館、京都大学
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2018-03-28  

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