三次元の共有結合ネットワークを有する新規超微粒子創製と光機能性探索

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13640325
• Research Institution: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: AHN JEUNG SUN 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (10249956)
• Keywords: クラスター / フラーレン / 超微粒子 / 混合溶媒 / カーボン / 発光スペクトル / 会合体 / サイズ効果

Research Abstract

本研究の目的は以下のように設定した。
1.正20面体構造のC_<60>会合体における特異的な光重合反応の実態を明らかにし、三次元の共有結合ネットワークを持つ新規超微粒子の生成可能性を探る。
2.上記の新規超微粒子から想定される様々な光機能性を探索する。
このうち、本年度は上記の会合体における光重合反応のサイズ効果の実態解明に着目した研究を重点的に行った。
以下に今年度の研究成果をまとめる。
溶液中で生成されるC_<60>会合体の光重合反応のサイズ効果に関する実態を調べるために、これまでの研究で会合体のサイズが極端に違うと思われる二つの溶媒系で生成された、C_<60>会合体の発光スペクトルの詳細を調べた。溶液中で生成されるC_<60>会合体にはこれまでに二つの溶媒系での生成が報告されているが、その内単一成分有機溶媒(ベンゼン、トルエン等)系の凍結とともに生成される会合体はサイズが約ナノメートル領域の特定のサイズに分布すると報告されるもので、その発光スペクトルの詳細はこれまでに我々によって詳細に調べられているため、今回はこれまでに主に光散乱法などにより、そのサイズが約数十から数百程度と報告されている良溶媒と貧溶媒の混合溶媒系で生成される会合体の発光スペクトルの詳細をしらべ、前者との比較をおこなった。混合溶媒系で生成される会合体の発光スペクトルは溶液状態において、C_<60>分子や固体のスペクトルとは違う、会合体特有のスペクトルを示し、溶液状態においてすでに、会合体が生成されていることを裏付ける。また、混合溶媒系で生成される会合体の低温領域における発光スペクトルはC_<60>固体の発光スペクトルとほぼ同じエネルギー領域に現れるが、これはこれまでわれわれが、主張してきた、C_<60>会合体の発光スペクトルの起源がサイズ効果に起因することを裏付けるものである。