2016 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on Preparation and Utilization of Gold Oxide Films by Oxygen Glow Discharge
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26410156
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
肥後 盛秀 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (10128077)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
満塩 勝 鹿児島大学, 理工学域工学系, 助教 (70372802)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 蒸着金薄膜 / 酸素グロー放電 / 酸化金薄膜 / 親水性 / 表面改質 / 高分解能Ｘ線光電子分光法(XPS) / 表面プラズモン共鳴(SPR) / 金蒸着ガラス棒SPRセンサー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金の酸素グロー放電により親水性の酸化金が生成するが，酸化金は空気中で分解し，数日後には元の疎水性の金に戻ってしまう。本研究では酸化金の生成と分解のメカニズムを解明し，これらを制御する技術を開発することを目的とした。また金と酸化金の薄膜を用いる新しい表面プラズモン共鳴(SPR)センサーの開発に関する研究も行った。
酸化金の空気中での各種波長の光照射により，可視や近赤外の光では分解せず，紫外線により分解し，その波長が365, 302, 254 nmと短くなるにつれて，その分解速度が速くなることを発見した。また各種雰囲気での紫外線照射により，真空や窒素や酸素雰囲気では酸化金は分解せず，水雰囲気で分解した。以上により，酸化金は空気中の水分子と紫外線により分解することを明らかにした。窒素雰囲気の暗所で１か月間保存したところ，まったく分解しないことを確認した。以上の研究成果を特許として出願した。
波長共鳴型SPR装置を用いて，表面に酸化金が存在する金薄膜の各種の溶媒や水溶液のSPRスペクトルを測定したところ，酸化金は水，メタノール，エタノール中では安定であったが，ホルムアルデヒドとアセトアルデヒドの水溶液中では分解して金に還元された。酸化金は酢酸水溶液中では安定であったが，塩酸や臭化水素酸の水溶液，また水酸化ナトリウムやアンモニアの水溶液においては溶解した。
角形のガラス棒の隣り合う２面に金を蒸着し，光源と検出器に発光ダイオード(LED)とフォトダイオード(PD)を用いるSPRセンサー装置を設計し製作した。この新しい金蒸着角形ガラス棒SPRセンサーにおいては，偏光を用いて使用する二つの面を切り替えることができ，一つのセンサー素子で二つの機能を持つ。また長さ方向に異なる長さの金薄膜を蒸着することにより，水溶液の位置と濃度を計測できるセンサーであることを実証し，特許として出願した。
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| Remarks |
〔受賞〕肥後 盛秀，金属薄膜の形態制御と分析化学における利用に関する研究，日本分析化学会九州支部, 平成28年度九州分析化学会賞, 2016年11月18日
〔報道〕肥後 盛秀，長年にわたる支部活動とJABEE教育強化、研究業績を評価，日本分析化学会九州支部“九州分析化学会賞”受賞, 読売新聞鹿児島県全域版第26面, 2017年1月19日
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