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2014 Fiscal Year Annual Research Report

蛍光性金属ナノクラスター科学の開拓研究

Research Project

Project/Area Number 24360026
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

井上 康志  大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (60294047)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords金属ナノクラスター / 光物性制御 / 蛍光プローブ / プラチナ原子 / バイオイメージング / ナノフォトニクス
Outline of Annual Research Achievements

白金ナノクラスター合成時における錯体形成過程を明らかにするため、フーリエ変換赤外分光等の振動分光法を用いて解析を行った。その結果、白金の錯体が形成されるPAMAMデンドリマー内のアミド基を特定することができた。また、合成し、メルカプト酢酸によりリガンド交換を行った緑色蛍光性白金ナノクラスターの拡散定数、濃度を測定するため、蛍光強度揺らぎからそれらパラメーターを決定できる蛍光相関分光システムを構築した。その結果、拡散定数が(2.83±0.79)×10-10 m2/s、濃度が0.443±0.088 nmol/Lとなることを示した。さらに、得られた拡散定数から緑色蛍光性白金ナノクラスターの流体力学的半径が0.87±0.24 nmであることを明らかにした。
つぎに、ポリエチレンイミン(PEI)をテンプレートとして用いて合成した白金ナノクラスターの電子状態を、X線光電子分光法を用いて、解析した。得られたXPSスペクトルでは、4f7/2のピークが72.4eVに4f5/2のピークが75.9eVに観察された。この結果から、合成した白金ナノクラスターの酸化状態は0価であり、十分に還元されていることを見出した。また、透過電子顕微鏡を用いて、青色蛍光性、緑色蛍光性、黄色蛍光性の白金ナノクラスターの構造をそれぞれ観察した。その結果、発光波長が長くなるほど、ナノクラスターサイズが大きくなることを明らかにした。さらに、電気化学アナライザーを用いて、白金ナノクラスターの酸化還元電位をサイクリックボルタンメトリー(CV)法により測定した。その結果、白金ナノクラスターは可逆的な酸化還元反応を有することを示した。また、ナノクラスターサイズが大きいほど、酸化還元のピーク電流が大きく、触媒作用が高いことを明らかにした。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (4 results)

All 2014

All Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Presentation] Functional nano-metal for bio-sensing and imaging2014

    • Author(s)
      井上 康志
    • Organizer
      Japan-Singapore International Workshop on Nanophotonics, Plasmonics and Metamaterials
    • Place of Presentation
      Nanyang Technological University, Singapore
    • Year and Date
      2014-12-11 – 2014-12-12
    • Invited
  • [Presentation] 超分岐ポリマーを用いた蛍光性プラチナ・ナノクラスターの合成2014

    • Author(s)
      井上 康志、Huang Xin、石飛 秀和
    • Organizer
      応用物理学会2014秋
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-16 – 2014-09-21
  • [Presentation] Polymer-protected fluorescent platinum nanoclusters and their application2014

    • Author(s)
      Huang Xin
    • Organizer
      国際シンポジウムISSPIC17
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-11
  • [Book] Functional nanometer-sized clusters of transition metals: Synthesis properties and applications2014

    • Author(s)
      S. Tanaka and Y. Inouye
    • Total Pages
      449
    • Publisher
      Royal Society of Chemistry

URL: 

Published: 2016-06-01  

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