2016 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of single molecule reaction at nanomaterial/solution interfaces
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25286014
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
二又 政之 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (20344161)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ギャップモードプラズモン / 高感度ラマン分光 / 光捕捉 / 光触媒 / 金属ナノ粒子 / flocculation SERS / 重金属イオンの分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)ギャップモードラマン分光法の基板形成のために金属ナノ粒子の光捕捉の偏光・光学配置・イオン強度などの条件の最適化を進め、新規吸着種の超高感度ラマン分光・状態分析法を確立するための重要な知見を得たギャップモード配置で、特定の有機分子が、光酸化反応を起こすことを見出した。
(2)金属ナノ粒子の金属基板上での自発的成長現象について、引き続きメカニズムの解明と、それによる20 nm径から1ミクロン径までの金ナノ粒子の形成を行った。銅基板上で形成されたナノ粒子の元素分析及び結晶構造解析を行った結果、酸化第一銅(Cu2O)であることを見出した。この新規反応のメカニズム解明を進めるとともに、ギャップモードラマン分光の高感度化のためのナノ粒子としての有効性を確かめた。
(3)シリコンナノ粒子を用いた表面増強ラマン分光について、顕微集光光学系の改良を行い、高効率ラマン検出を実現した。シリコンカンチレバーを用いたチップ増強ラマン分光の実現のための測定試料系の最適化を進めた。
(4)高感度ギャップモードラマン分光が任意の金属表面及び特定の金属酸化物、シリコンなどの半導体表面に適用できることを、TiO2, Fe2O3などの光触媒や自生ナノ粒子に展開し、高感度ラマン測定を実現した。今後の触媒反応機構の解析や吸着種の状態分析への適用性を実証した。
(5)flocculation-SERS分光を重金属イオンの捕捉と分離、状態分析に適用した。Fe2+, Co2+, Pb2+に適用し、ICP発光分析と同様の定量分析性を実証し、同時に、これらの水和金属イオンのラマン検出に成功した。このことから、従来の数Mの濃厚溶液での水和金属イオンの分析では得られない1 mMレベルの希薄溶液中の水和状態の解析に利用できることが判明した。高感度表面増強赤外吸収分光法で、金属イオンの電極表面への吸着挙動を初めて明らかにした。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(21 results)
