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2008 Fiscal Year Annual Research Report

金属錯体を基盤とするソフト分子システムの開発

Planned Research

Project AreaEmergent Chemistry of Nano-scale Molecular System
Project/Area Number 20111008
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

君塚 信夫  Kyushu University, 大学院・工学研究院, 教授 (90186304)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森川 全章  九州大学, 大学院・工学研究院, 助教 (10363384)
黒岩 敬太  九州大学, 大学院・工学研究院, 助教 (70336006)
Keywordsナノ材料 / 複合材料・物性 / 超分子化学 / 自己組織化
Research Abstract

エネルギー・物質の流れを伴う動的非平衡条件下で形成される秩序構造(散逸構造)は, ベナール対流をはじめ巨視的レベルの構造として知られるものの, ナノスケールの散逸構造は概念的にも知られていない. 本研究では, 非線形性とエネルギー・物質の流れが協同的に働いてはじめて出現するナノ構造の創製を目的とする. 本年度は, 水-有機溶媒界面において金錯体会合体のナノ散逸構造が形成されること, またその会合体を光還元すると, 中空構造を有するナノワイヤーなどの特異な金ナノ結晶構造が得られることを見出した.
テトラブチルアンモニウム(TBA)PF_6のCHCl_3溶液とAu(OH)^-_4水溶液を静かに接触させて, すぐに超高圧水銀灯の光を30分間照射すると, 金錯体の光還元が進行し水相に赤黒色の析出物が生じた. この析出物のTEM観察から, 平均直径11nm, 長さ数μmに及ぶ金ナノワイヤー構造体が観察された. 一方, TBAPF_6/CHCl_3溶液とAu(OH)^-_4水溶液を接触後, 強く撹拌し2相に分かれたサンプルについて光還元を行ったところ, 水相にはナノ粒子凝集体のみが得られた. このナノワイヤー構造体は, TBAPF_6が存在しない条件では得られず, また, 水相とCHCl_3相の接触時間の増大に伴いナノワイヤーからナノ粒子へと構造が変化した. 以上の知見は, 水-有機溶媒が接触後, 非平衡条件で水中に一時的に形成されるTBA^+とAu(OH)^-_4の会合体がナノワイヤーの形成に関与していることを示唆している. このように, 水-有機溶媒界面を利用することで金錯体のナノ散逸構造が形成され, その構造体を金結晶へと光変換することにより, 既存の合成手法では得られないユニークな一次元金ナノ結晶が得られることがわかった. 本原理を応用すれば, 高分子や金属錯体などの様々な物質群から散逸構造に由来する新しいナノ構造を構築してゆくことが可能になるものと期待される.

  • Research Products

    (17 results)

All 2009 2008

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (9 results) Book (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Nanoparticles of Adaptive Supramolecular Networks Self-Assembled from Nucleotides and Lanthanide Ions2009

    • Author(s)
      R. Nishiyabu, N. Hashimoto, T. Cho, K. Watanabe, T. Yasunaga, A. Endo, K. Kaneko, T. Niidome, M. Murata, C. Adachi, Y. Katayam a, M. Hashizume, N. Kimizuka
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc 131

      Pages: 2151-2158

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nano-Film Structures Constructed by Self-Assembly of Co(III) Biuretato Complexes and Long Alkyl Imidazolium Cations2009

    • Author(s)
      Kazuki Yamada, Yuki Okazaki, Tomohiko Inomata, Keita Kuroiwa, Nobuo Kimizuka, Tomohiko Ozawa, Yasuhiro Funahashi, and Hideki Masuda
    • Journal Title

      J. Nanosci. Nanotechnol 9

      Pages: 307-312

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lipid-Packaged Linear Iron (II) Triazole Complexes in Solution : Controlled Spin Conversion via Solvophobic Self-Assembly2008

    • Author(s)
      H. Matsukizono, K. Kuroiwa, N. Kimizuka
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc 130

      Pages: 5622-5623

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Controlled Self-Assembly of Nucleotide-Lanthanide Complexes : Specific Formation of Nanofibers from Dimeric Guanine Nucleotides2008

    • Author(s)
      C. Aime, R. Nishiyabu, R. Gondo, K. Kaneko and N. Kimizuka
    • Journal Title

      Chem. Commun

      Pages: 6534-6536

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coordination Structure Changes of Linear Cobalt(II) Triazole Complexes Induced by Binding of Long-chained Alcohols : Adaptive Molecular Clefts2008

    • Author(s)
      Keita Kuroiwa, Nobuo Kimizuka
    • Journal Title

      Chem. Lett 37

      Pages: 192-193

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 金属錯体の自己組織化とナノ界面特性2009

    • Author(s)
      君塚信夫
    • Organizer
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2009-03-31
  • [Presentation] 自己組織化によるナノ界面の構築と機能2009

    • Author(s)
      君塚信夫
    • Organizer
      日本化学会第89春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] Lipid-packaging of one-dimensional metal complexes and their self-assembly in or ganic media2009

    • Author(s)
      Nobuo Kimizuka
    • Organizer
      Global COE International Minisymposium
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2009-03-23
  • [Presentation] Dissipative Nanostructures formed from Au(III) Salts at the Water/Organic Interfa ce and their in situ Photochemical Conversion to One-Dimensional Gold Nanocry stals2009

    • Author(s)
      Tetsuro Soejima and Nobuo Kimizuka
    • Organizer
      Kyushu Univ. Global COE Program / POSTECH Joint S ymposium
    • Place of Presentation
      韓国ボハン工科大学
    • Year and Date
      2009-02-23
  • [Presentation] Self-Assembly of Coordination Nanowires, Nanoparticles and their Characteristitcs2009

    • Author(s)
      Nobuo Kimizuka
    • Organizer
      The 1st MPI Colloids and Interfaces-Kyushu University Global COE Joint Seminar
    • Place of Presentation
      ドイツ・ポツダム
    • Year and Date
      2009-02-10
  • [Presentation] Supramolecular nanoparticles self-assembled from nucleotides and lanthanide ions in water and their adaptive encapsulation characteristics2009

    • Author(s)
      Nobuo Kimizuka
    • Organizer
      Australian Colloid and Interface Symposium 2009
    • Place of Presentation
      オーストラリア・アデレード
    • Year and Date
      2009-02-03
  • [Presentation] 二官能性配位子による異種金属イオンのナノ集積と分子情報変換2009

    • Author(s)
      森川全章, 市澤豪, 君塚信夫
    • Organizer
      新学術領域研究分子ナノシステムの創発化学領域発足全体会議
    • Place of Presentation
      和歌山県南紀
    • Year and Date
      2009-01-12
  • [Presentation] 水-有機溶媒界面で形成される金錯体のナノ散逸構造とその光変換による一次元金ナノ結晶の形成2009

    • Author(s)
      副島哲朗, 君塚信夫
    • Organizer
      新学術領域研究分子ナノシステムの創発化学領域発足全体会議
    • Place of Presentation
      和歌山県南紀
    • Year and Date
      2009-01-12
  • [Presentation] Self-Assembly of Coodination Nanowires, Nanoparticles and their Interfacial Characteristics2008

    • Author(s)
      Nobuo Kimizuka
    • Organizer
      2008 Japan-USA Seminaron Polymer Synthesis : Meeting the Challenge of Molecular Level Control
    • Place of Presentation
      兵庫県淡路島
    • Year and Date
      2008-12-13
  • [Book] Self-Assembly of Supramolecular Nanofibers2008

    • Author(s)
      Nobuo KIMIZUKA, et.al.
    • Total Pages
      175
    • Publisher
      Springer
  • [Book] イオン液体の開発と展望2008

    • Author(s)
      君塚信夫, 他
    • Total Pages
      255
    • Publisher
      株式会社シーエムシー出版
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 酸化チタン含有ナノ構造体被覆型構造物及びその製造方法2009

    • Inventor(s)
      君塚信夫、副島哲朗、金仁華
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人九州大学、財団法人川村理化学研究所
    • Industrial Property Number
      特願2009-6563
    • Filing Date
      2009-01-15

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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