2014 Fiscal Year Annual Research Report
自己組織化によるナノ微粒子の３次元集積体の構築とその光電変換素子への応用
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24510137
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
樋口 真弘 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50357836)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 自己組織化 / ナノ材料 / マイクロ・ナノデバイス / 構造・機能制御 / 表面･界面物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの知見をもとに、3次元集積が可能な、両性ペプチド,S-(Leu-Lys-Leu-Glu)4Phe，と、2-メルカプトエタノールで表面被覆した金ナノ微粒子の対照として、2次元集積体を形成する酸性ペプチド, S-(Leu- Glu)8Phe，を用いた金ナノ微粒子を調製し、吸着法により、金ナノ微粒子集積体を構築した。いずれの、集積体においても、表面ペプチドはベータシート構造を取り、集積体のプラズモン吸収ピークは極端に短波長シフトし、個々の微粒子が孤立化して存在していることが明らかとなった。この結果は、TEM観察からも支持された。得られた集積体の電気化学特性を評価したところ、両性ペプチド,S-(Leu-Lys-Leu-Glu)4Phe，で被覆された3次元微粒子集合体のほうが、その半導体的性質が強く現れ、200mV以下の印加電圧では電流応答が見られなかった。そこで、側鎖にルテニウム錯体を有する両性ペプチドを合成し、同様に金ナノ微粒子を調製し、吸着法により光応答性金ナノ微粒子集生体の構築を行った。得られた集積体は暗中では、半導体的性質、即ち、低電位印加時（200mV以下）では、電流応答が認められないものの、光照射によるルテニウム錯体の光酸化により、応答電流が印加電圧に対し比例する導体的性質へと変化した。しかしながら、光照射を続けることにより、その応答電流の減少が認められた。そこで、一般的な犠牲試薬であるヨウ素を集積体中に包埋することを目的に、シリカ相を集積体中に形成することを検討した。具体的には、微粒子表面のペプチドを触媒とする、シリカミネラリゼーションについて、ペプチドの側鎖官能基及び、ペプチドの二次構造と、シリカミネラリゼーションの相関に関して、検討を行った。結果、ベータ-シート構造を取る両性ペプチドは高いシリカミネラリゼーション活性を有することが明らかとなった。
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