2009 Fiscal Year Annual Research Report
導電性高分子保護プルシアンブルー錯体ナノ粒子の合成と分光電気化学特性
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20710069
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
山田 真実 Tokyo University of Agriculture and Technology, 大学院・共生科学技術研究院, 特任准教授 (60362026)
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| Keywords | ナノ粒子 / 電気化学 / 導電性高分子 / 有機無機ハイブリッド / 錯体 / プルシアンブルー / pHセンサー |
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| Research Abstract |
集積型金属錯体は、異種金属イオンが有機架橋配位により結合され、配位子を通じて特異な電子接受を行うことで、電子・光学・磁性など多彩な物性が発現する。それらを微小化した金属錯体ナノ粒子は、量子サイズ効果や表面効果によって、通常のバルク錯体結晶には見られない、特異的なナノ物性が期待される。しかし、ナノ粒子化の技術探索や物性を含め、研究の歴史は未だ浅い。近年、我々のグループでは、集積型金属錯体として合成汎用性の高いプルシアンブルーおよびその類似体(M1-CN-M2)を用いたナノ粒子化と単離法、および特異物性に関する研究を、先駆け的に行ってきた。その研究背景を主軸に今回、チオフェン誘導体導電性高分子(PEDOT)で表面保護したFe-CN-M2(M2=Fe,Co,Ni)ナノ粒子を新規合成し、得られたPEDOT保護M1-CN-M2ナノ粒子(PEDOT/Fe-CN-M2)の薄膜化、およびその分光電気化学特性を探索することを目的とした。今年度は、昨年度合成したPEDOT保護Fe-CN-M2(M2=Fe,Co,Ni)粉末を,水・メタノール混合溶媒に再分散させ、垂直ディップ法によってPEDOT/Fe-CN-M2薄膜を作成した。基板には、透明電極rroを用いた.薄膜のUV-vis-NIRスペクトルでは,各々錯体のMMcT由来の最大吸収波長を示し,薄膜化が可能であることが示された.電気化学測定(サイクリックボルタンメトリー)では,FeII/FeIIIの酸化還元反応をしめした.特に,PEDOT/Fe-CN-Fe薄膜においては,分光電気化学測定によって,外部電圧により有色(青)⇔無色のエレクトロクロミック特性を示すことが明らかとなった.また,PEDOT/Fe-CN-Fe水溶液に,アルカリ性試薬としてヒドラジン,酸性試薬として塩酸を用い,それらの添加によってpHを変化させると,pHによってPEDOT/Fe-CN-Fe水溶液がマルチカラ0に変化することを明らかとした.このpHマルチカラーセンシングは,シェル部位のPEDOTとコア部位のFe-CN-Fe間の電子移動反応によって達成されるメカニズムを明らかとした.以上の成果は,Chem. Commun., 2009, 7203-7205に報告した.
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