2004 Fiscal Year Annual Research Report
単分子膜保護金属サブナノクラスターの電子構構と発光メカニズム
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16510079
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
佃 達哉 分子科学研究所, 分子スケールナノサイエンスセンター, 助教授 (90262104)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
根岸 雄一 分子科学研究所, 分子スケールナノサイエンスセンター, 助手 (20332182)
永田 敬 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (10164211)
信定 克幸 分子科学研究所, 理論研究系, 助教授 (50290896)
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| Keywords | 金クラスター / グルタチオン / ポリアクリルアミドゲル電気泳動 / エレクトロスプレーイオン化質量分析 / フォトルミネッセンス / バンド内吸収 |
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| Research Abstract |
グルタチオン(GSH)によって保護された金クラスター(Au:SGクラスター)を湿式法によって調製し,ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって9種類の成分に分画した.分画したAu:SGクラスターの化学組成をエレクトロスプレーイオン化質量分析法を用いて調べたところ,以下の組成をもつクラスターのみが含まれていることがわかった.すなわち,我々はAu_<10>(SG)_<10>,Au_<15>(SG)_<13>,Au_<18>(SG)_<14>,Au_<22>(SG)_<16>,Au_<22>(SG)_<17>,Au_<25>(SG)_<18>,Au_<29>(SG)_<20>,Au_<33>(SG)_<22>,Au_<39>(SG)_<24>の単離に成功した.これらサブナノメートルサイズの金クラスターをコアとする複合体の電子状態を,X線光電子分光・光学吸収分光を用いて系統的に追跡した.その結果,コアとチオールの界面では部分的な電子移動が起こっていること,およびこれら一連の魔法数クラスターの電子状態は離散化されていることが明らかになった.さらに,DFT計算の結果をもとに,吸収スペクトルの立ち上がり付近で観測されたピーク構造を金クラスターのspバンド内の光学遷移と帰属した.このバンド内遷移のエネルギーとクラスターサイズの関係から,チオラート金(I)単核錯体とチオラート保護金ナノ粒子の中間領域での電子構造の挙動を明らかにした.また,我々が単離したクラスターは離散的な電子構造をもつことから,フォトルミネッセンス(量子収率10^<-4>〜10^<-3>程度)を示した.現在,蛍光寿命の測定や発光エネルギーのサイズ依存性の解明などを進めている.
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[Journal Article] Magic-numbered Au_n clusters protected by glutathione monolayers(n=18,21,25,28,32,39) : isolation and spectroscopic characterization2004
Author(s)
Y.Negishi, Y.Takasugi, S.Sato, H.Yao, K.Kimura, T.Tsukuda
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Journal Title
Journal of American Chemical Society 126・21
Pages: 6518-6519
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