2016 Fiscal Year Annual Research Report
Fabrication of sub-nano sized typical metal clusters using a dendrimer template and investigation of the superatomic nature
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15K17829
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
神戸 徹也 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (00733495)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 多核金属錯体 / クラスター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者は典型金属種である塩化ビスマス、塩化スズ、塩化ガリウム、ホウ素化合物のデンドリマーへの精密集積を達成した。これにより、当初の目的どおり、クラスター構築が可能となる金属種をこれまでの遷移金属種から典型金属種へと拡張することに成功した。
研究における予想外の成果としてデンドリマーに集積させた塩化ビスマスが発光することを発見した。この発光は固体状態でも消光せず固体発光特性を示した。また、ビスマスとデンドリマーとの可逆な錯形成特性を活かした発光スイッチにも成功した。
更にホウ素化合物の集積を利用し、還元カプセルへと研究を展開した。還元剤であるボランを集積させることで、還元電子数を制御できる還元デンドリマーを新たに構築した。これは集積が不要な新たな精密なクラスター構築法として利用できる。この手法によりこれまで当鋳型デンドリマーでは構築出来なかった銀やイリジウム、またコバルトクラスターのサイズ制御した構築に成功した。
これら典型金属の精密集積を利用して、鋳型還元することで典型金属クラスターの構築に展開した。塩化ビスマスの集積を利用することでサイズ制御されたビスマスクラスター(Bi12, Bi13, Bi28)の構築に初めて成功した。さらに塩化ガリウム、塩化スズ、塩化ビスマスの錯形成定数を、デンドリマーのモデル物質を利用することで解明した。その結果を比較することで、GaとBiが混合集積可能であることを見出し、実際にデンドリマーの電子密度勾配を利用した精密な金属配合集積を達成した。更にこの錯体デンドリマーを還元することで、ガリウムとビスマスの混合クラスターが構築できることを実証した。
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