2016 Fiscal Year Annual Research Report
配位子クリップ法による金クラスターの形状転換とその光応答
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16H05961
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
七分 勇勝 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (10446255)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | クラスタ― / 幾何構造 / 電子構造 / 形状転換 / 光応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではまず、サブナノメートルサイズの金コア（構成核数１０個程度）を錯形成サイトを導入した有機配位子で保護することから、有機配位金サブナノクラスターの合成を行う。そして、外部ゲストとして金属イオンを添加することで溶液中での金コアの形状転換を誘起させ、吸収スペクトル測定や発光スペクトル測定から光応答特性の評価を行って、現象のダイナミクスの理解・解明を目指す。これを実現するためにまず、錯形成サイトを導入した有機配位子の合成を行った。そして、前駆体の金サブナノクラスターを用いた配位子交換法によって合成した有機配位子を金コア上へと導入し、単離した金クラスターの溶液に対して様々な金属イオンを添加して光化学的な変化を分光器でモニターしていくスクリーニング実験を実施した。その結果、一部の金クラスターにおいて、金属イオンの添加に応答して光吸収・発光スペクトルの明確な変化が観測された。こうした光応答は当初から意図していたものであり、今後さらなる基礎的性質の評価を行っていく。また、こうした実験を通じて、有機配位子における錯形成サイトの配置や金コア上の有機配位子の表面被覆の程度など、錯形成サイトを持つ有機配位金サブナノクラスターの合成に関する設計指針がより洗練されてきた。そこで、新たに配位子・クラスター合成の最適化を図っていくことで、本研究のコンセプトの『コアの形状転換による光応答』に関する理解を深めていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度の研究内容として当初予定していた錯形成サイトを導入した有機配位子で保護された金クラスターの合成および金属イオンのスクリーニングによる光応答に関する基礎的知見の獲得に成功しているため、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度で得られた知見を活かし、新たに錯形成サイトを持つ有機配位サブナノ金クラスターの設計・合成を行う。そして当初の計画通り、金属イオンのスクリーニング実験から見い出される安定構造体について、単離した後、光化学測定や電気化学測定などから基礎的性質を明らかにする。また、理論計算による電子構造解析を用いてクラスター構造と光化学特性の相関を評価する。
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