2014 Fiscal Year Research-status Report
イオン液体と水との間の電気化学液液界面を反応場とする新規金属ナノ粒子作製法の創出
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26410149
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
西 直哉 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10372567)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | イオン液体 / 液液界面 / ナノファイバー / 界面電子移動 / 還元 / 塩化金酸 / 電荷移動ボルタンメトリー / 溶融塩 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水に金属イオンであるAuCl-、イオン液体に還元剤であるtri-p-tolylamineを溶解させ、イオン液体｜水界面において、金属イオンの液液界面における還元反応にともなう電流を記録する液液界面電荷移動の電気化学測定を行った。その結果、界面における酸化還元反応（界面電子移動）が、自発的に進行していることがわかった。反応の自発的進行には界面イオン移動とのカップリングが考えられたため、界面イオン移動のみを観測する系および界面電子移動のみを観測する系をそれぞれ構築し、実際に界面電子移動と界面イオン移動がカップリングしていることを実証した。自発的に進行した結果生成した金属構造は当初予定していたナノ粒子ではなく、前例のないナノファイバー構造であった。
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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
昨年度の成果により前例のない金ナノファイバー構造が得られた。これは当初予定していたナノ粒子生成とは違う方向で、serendipity的ではあるが、当初の計画以上に研究が進展していることを示している。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度の研究成果を踏まえて
１．界面電位差制御による金属ナノ構造の精密制御
昨年度は金属ナノ構造が自発的に生成し、その結果、特異的な金ナノファイバーを得ることに成功した。界面電位差が制御できれば、得られる構造の精密制御が可能になると考えられる。そこので、疎水性や還元電位の異なる金属イオンおよび還元力の異なる還元剤を複数種試し、界面電位差を制御できる系を構築し、金属ナノ構造を精密制御する。
２．金ナノファイバーの生成過程の調査
特異な金ナノファイバー構造がなぜ生成するのかを、複数のアプローチにより調べる。液液界面分光エリプソメトリーにより、ナノファイバー生成の初期段階において液液界面に存在する金の形態を局所表面プラズモン共鳴吸収を利用して明らかにする。また、物質輸送や金ナノ構造表面で起こる還元反応に影響を及ぼす諸条件（イオン液体構成イオンの疎水性・界面活性、温度・粘度）を変更して実験を行い、結果からナノファイバー形成に強い影響を与えている因子をつきとめる。
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| Causes of Carryover |
金属ナノ粒子合成を目的に研究を進めたが、金属ナノファイバーという新規物質が合成された。この興味深い物資の合成条件を精査するために時間がかかった。イオン液体の構成イオン依存性を調べる研究が予定より少し遅れており、イオン液体原料の購入金額が予定を下回った。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当初の予定どおり、イオン液体原料を購入し、イオン液体の構成イオン依存性を調べていく。
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