2012 Fiscal Year Research-status Report
銀ナノプレート組織体を用いる近赤外ＳＰＲセンサの創出
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24651145
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
山田 淳 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30136551)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 銀ナノプレート / 表面プラズモン共鳴 |
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| Research Abstract |
初年度は、企業（大日本塗料）と共同して銀ナノプレートの合成改善を進めるとともに、疎水化と基板への固定化についての検討を進めた。主な成果は以下の通りである。
(1) 銀ナノプレートの合成：企業と共同で合成を進めた。プレートの厚み（15～20 nm)と三角形状の形成についてはかなり高い再現性で制御できるようになった。生成プレートの評価は分光光度計をはじめ九州大学所有の透過電子顕微鏡を用いた。プラズモン電場の理論計算を検討中である。
(2) 表面修飾と固定化（山田、連携研究者：高橋）：銀ナノプレートの合成にはクエン酸とヒドラジンを併用するため、生成したプレート表面はクエン酸イオンで保護されるため親水的である。そこで静電吸着によるガラス基板への固定化について検討した。ガラス表面にポリエチレンイミンを静電吸着させて正に帯電させておくと、静電相互作用により負に帯電した銀ナノ粒子が固着されることを見出すとともに、プラズモン吸収バンドが溶媒の屈折率変化に応答することが明らかとなった。
(3)疎水化と組織化（山田、連携研究者：技術職員）：調製した銀ナノプレートのエタノール溶液にアルキルチオールを混入し、自己集合により銀ナノプレート表面をアルキルチオールで保護することを試みた。その結果、クロロホルムに分散化する疎水性銀ナノプレートの調製に成功した。このコロイド溶液を水面に展開し、水面に形成した銀ナノプレート層をランブミュア-ブロジェット法でガラス基板に移しとることができるようになった。電子顕微鏡写真では、一部凝集構造の存在が認められるが、高分子分散剤を混合することで均一性の向上が認められた。以上の結果より、固定化の検討が当初の計画以上に進展した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
アルキルチオールによる銀ナノ粒子の疎水化と、ラングミュア－ブロジェット法によるガラス基板への固定化まで研究が展開できた。まだ一部凝集状態やミクロスケールでの不均一性はあるものの、水面でのアレイ形成と基板への固定化の指針が得られたので、計画以上に進展した。
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| Strategy for Future Research Activity |
ラングミュア－ブロジェット法において、ミクロ的にもより均一性の高い銀ナノプレート二次元アレイの形成手法を確立することが基本的に重要である。そのために、水面での均一分散化を向上させる条件を確率するために、展開溶液に両親媒性高分子を混合する方法で検討を進める。また、銀ナノプレートのサイズもアレイ構造に影響すると予想されるので、合成条件についても並行して検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
銀ナノプレートについては企業より提供していただけるので問題ない。本研究の実験装置もすでにそろっているので問題ない。従って今年度の研究費は、銀ナノプレートの疎水化などの表面修飾用有機試薬や関連実験の器具などの消耗品を中心に使用する。またプラズモン関連の分析科学や光化学関連の学会での成果発表や情報の収集と交換に必要な旅費に使用する計画である。
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