2009 Fiscal Year Annual Research Report
ボトムアップナノテクノロジーを用いた高分子ナノデバイスの創製
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17105006
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
宮下 徳治 Tohoku University, 多元物質科学研究所, 教授 (40124630)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三ツ石 方也 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (70333903)
渡辺 明 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (40182901)
松井 淳 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (50361184)
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| Keywords | ナノ材料 / 超薄膜 / 表面・界面物性 / 光物性 / 先端機能デバイス |
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| Research Abstract |
本研究は、高分子ナノシートを基盤として、様々なナノ材料を集積組織化することで新規なハイブリッドナノ組織体の構築とそのナノデバイスへの応用を目的としている。最終年度では以下の成果が得られた。
1.新規光電気化学メモリーの開発
ルテニウム錯体を含む高分子p(DDA/Ru)とフェロセンを含む高分子p(DDA/Fc)を合成し、これらをLB法によりITO基板からp(DDA/Ru)、p(DDA/Fc)の順で積層してレドックス性高分子ナノシートヘテロ積層体を作製した。電気化学特性を検討したところ、この集積体は、RuとFcの酸化還元電位の違いにより電荷蓄積機能を有するということが示された。また、Ruの光活性を利用すると、光照射で生じる光電流により蓄積されていた正電荷が還元された。従ってこの集積体は、電気により書き込み光により消すというメモリー性を有することが示唆された。さらに、Fcの替わりにプルシアンブルーナノ粒子を電荷蓄積層に用いた場合においても、メモリー性が発現し、繰り返し耐久性の向上も見られた。
2.高分子ナノシートと無機ナノ粒子の精密集積による機能表面の作製
LB法により作製される高分子ナノシートをテンプレートに用いた無機ナノ粒子集積体の構築について検討した。カチオン部位としてピリジル基を有するp(DDA/Vpy)ナノシートを用いて異なる粒径のシリカナノ粒子を基板上に吸着し、表面の濡れ性変化を調べた結果、表面の濡れ性は粒径や表面ラフネスには依存せず、吸着粒子の全表面積に依存することが明らかとなった。また、アニオン部位としてスルホ基を有するp(DDA/AMPS)ナノシートを用いることで、光触媒機能を有するチタニアナノ粒子を均一に吸着、さらには積層することが可能であることが分かった。増感色素や金属ナノ粒子などとハイブリッド化させることで、光電変換素子などへの応用が期待できる。
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