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共役高分子ナノ結晶の可視光応答型光触媒能を利用した金属ナノシェル複合体の作製制御

研究課題

研究課題/領域番号 07J08741
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 高分子化学
研究機関東北大学

研究代表者

小野寺 恒信  東北大学, 多元物質科学研究所, 教育研究支援者

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2008年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード有機ナノ結晶 / 光触媒 / 有機・無機ハイブリッド / コア / シエル / 表面プラズモン / シェル
研究概要

本研究課題では、光触媒還元法を確立し、新規な有機・無機ハイブリッドナノ構造体を創製するとともに、有機・無機双方の特性を相乗的に活かした物性・機能を探求する。本年度は、作製した有機・高分子ナノ結晶をコアとする金属ナノシェル複合体の評価と、複合体の集積化を行った。
1.有機・高分子ナノ結晶をコアとする金属ナノシェル複合体の評価
ポリジアセチレンナノ結晶をコアとする金属ナノシェル複合体について、SEM/TEM観察および分光測定を行った。金属ナノシェルは、金属種によってシェルの凹凸に顕著な違いが認められた。その中でも、銀ナノ粒子は被覆率の違いと表面プラズモン吸収ピークのシフトに相関かおり、銀ナノ粒子間の双極子-双極子相互作用により議論できた。さらに、共同研究として単一粒子のレイリー散乱スペクトルの測定、特に偏光依存性を評価した結果、ポリジアセチレンナノ結晶の光学異方性に対応したスペクトルを観測すると共に、銀ナノ粒子の表面プラズモン吸収についてもコア結晶の屈折率の異方性に影響されたスペクトル変化が観測され、単一粒子レベルでコアーシェル間の相互作用を詳細に評価できた。これらは、複合体の構造と電場増強効果の相関解明に向け、重要なデータと成り得る。
2.金属ナノシェル複合体の集積化
交互積層法を用いて、複合体を35層まで積層し、非線形光学特性評価に必要な吸光度1程度の薄膜の作製に成功した。しかし、薄膜のSEM観察から、μmオーダーの凝集体が確認でき、より光学品質の高い薄膜を作製するには積層過程での複合体の分散安定性に留意する必要がある。
以上のように、金属ナノシェル複合体の評価を行い複合化の特色を明確にすると共に、複合体の集積化を行うという当初の目標を達成できた。また、本研究の成果は学会および論文発表を行った。非線形光学材料・触媒・メタマテリアルなどの作製に貢献すると期待している。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (25件)

  • [雑誌論文] Hybridization of polydiacetylene core and metal shell2009

    • 著者名/発表者名
      小野寺恒信
    • 雑誌名

      ECS Transactions 16

      ページ: 1-12

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent progress in our studies on organic nanocrystals2009

    • 著者名/発表者名
      中西八郎
    • 雑誌名

      Nonlinear Optics, Quantum Optics (In press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of fabrication process for Ag/polydiacetylene (core/shell) hybridized nanocrystals2009

    • 著者名/発表者名
      横山喬大
    • 雑誌名

      Synthetic Metals (In press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ordered Array of Polymer Microspheres on Patterned Silicon Substrate Fabricated Using Step-by-Step Deposition Method2008

    • 著者名/発表者名
      小野寺 恒信
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      ページ: 1404-1407

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light Propagation through Colloidal Crystal Wire Fabricated by Dewetting Process2008

    • 著者名/発表者名
      三井 正
    • 雑誌名

      Nano Letters 8

      ページ: 853-858

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silver-Deposited Polydiacetylene Nanocrystals Produced by Visible-Light-Driven Photocatalytic Reduction2007

    • 著者名/発表者名
      小野寺 恒信
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 46

    • NAID

      40015349933

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic Orientation Control of Nonpolar Organic Nanocrystal Dispersion by External Fields2007

    • 著者名/発表者名
      金子 祐司
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 46

      ページ: 6893-6897

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Recent Progress in Hybridized Nanoparticles and Their Ordered Structure for Optical Devices2009

    • 著者名/発表者名
      小野寺恒信
    • 学会等名
      An International Symposium at the Center for Nanoscale Materials“Multifunctional Nanoscale Materials for the 21^<st> Century"
    • 発表場所
      Argonne National Laboratory (IL, USA)
    • 年月日
      2009-03-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光触媒還元法を用いた共役高分子-金属ナノ複合材料の高次構造制御2008

    • 著者名/発表者名
      石川大佑
    • 学会等名
      2008高分子学会東北支部研究発表会
    • 発表場所
      東北大学 工学研究科
    • 年月日
      2008-11-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 金(コア)-π共役高分子(シェル)ハイブリッドナノ構造体の作製と評価2008

    • 著者名/発表者名
      松田佳久
    • 学会等名
      2008高分子学会東北支部研究発表会
    • 発表場所
      東北大学 工学研究科
    • 年月日
      2008-11-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 有機非線形光学ナノ結晶をコアとする金属ナノシェル複合体:光触媒還元法による作製と評価2008

    • 著者名/発表者名
      小野寺恒信
    • 学会等名
      第2回東北大学光科学技術フォーラム
    • 発表場所
      東北大学 多元研
    • 年月日
      2008-11-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] π-共役高分子ナノコア/金属ナノシェル複合体の構造制御2008

    • 著者名/発表者名
      小野寺恒信
    • 学会等名
      第57回高分子討論会
    • 発表場所
      大阪市立大学 杉本キャンパス
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ポリジアセチレンと金属から成る新規ハイブリッドナノ構造体の構築2008

    • 著者名/発表者名
      横山喬大
    • 学会等名
      第57回高分子討論会
    • 発表場所
      大阪市立大学 杉本キャンパス
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] フタロシアニンと白金を用いたナノハイブリッド材料の微細構造解析2008

    • 著者名/発表者名
      古屋和基
    • 学会等名
      日本金属学会2008年秋季大会(第143回)
    • 発表場所
      熊本大学 黒髪キャンパス
    • 年月日
      2008-09-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 有機非線形光学ナノ結晶をコアとする金属ナノシェル複合体の作製と評価2008

    • 著者名/発表者名
      小野寺恒信
    • 学会等名
      第61回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      九州大学 六本松キャンパス
    • 年月日
      2008-09-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光触媒還元法を用いた共役高分子-金属ハイブリッドナノ材料の高次構造制御2008

    • 著者名/発表者名
      石川大佑
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2008-09-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 金-ポリジアセチレンハイブリッドナノ構造体の作製と評価2008

    • 著者名/発表者名
      松田佳久
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2008-09-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光触媒還元法を用いた共役高分子-金属ハイブリッドナノ構造体の次元制御2008

    • 著者名/発表者名
      石川大佑
    • 学会等名
      第57回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2008-05-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ポリジアセチレン-金属ハイブリッドナノ結晶の作製と評価2008

    • 著者名/発表者名
      横山喬大
    • 学会等名
      第57回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2008-05-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] フタロシアニンと白金を用いたハイブリッドナノ結晶の微細構造解析2008

    • 著者名/発表者名
      古屋和基
    • 学会等名
      第64回日本顕微鏡学会学術講演会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2008-05-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Noble Metal-Deposited Polydiacetylene Nanocrystals Fabricated by Visible Light-Driven Photocatalytic Action2008

    • 著者名/発表者名
      小野寺恒信
    • 学会等名
      CGCT-4
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2008-05-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光触媒還元法による銀被覆型ポリジアセチレンナノ結晶の作製とその集積化2008

    • 著者名/発表者名
      小野寺 恒信
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパヌ
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ハイブリッド系有機-金属ナノ結晶の微細構造解析2008

    • 著者名/発表者名
      古屋 和基
    • 学会等名
      日本金属学会2008年春季大会(第142回)
    • 発表場所
      武蔵工業大学世田谷キャンパス
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 有機-無機ハイブリッドナノ結晶・粒子の作製法2008

    • 著者名/発表者名
      増原 陽人
    • 学会等名
      MSTeC発表会
    • 発表場所
      東北大学、仙台
    • 年月日
      2008-03-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Nano-Hybridization of Polydiacetylene Core and Noble Metal Shell by Using Photocatalytic Reduction Method2008

    • 著者名/発表者名
      小野寺 恒信
    • 学会等名
      ISAOP-8
    • 発表場所
      東北大学、仙台
    • 年月日
      2008-02-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication and Characterization of Polydiacetylene-Metal Hybridized Nanocrystals2008

    • 著者名/発表者名
      横山 喬大
    • 学会等名
      ISAOP-8
    • 発表場所
      東北大学、仙台
    • 年月日
      2008-02-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Organic Hybridized Nanoparticles with Highly Luminescent Chromophore2007

    • 著者名/発表者名
      鄭 海龍
    • 学会等名
      第7回東北大学多元物質科学研究所研究発表会
    • 発表場所
      東北大学、仙台
    • 年月日
      2007-12-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ハイブリッド系有機-金属ナノ結晶の構造解析2007

    • 著者名/発表者名
      古屋 和基
    • 学会等名
      第49回日本電子顕微鏡学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2007-12-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ポリ(3・アルキルチオフェン)ナノ粒子をコアとする金属ナノシェル複合体の作製制御2007

    • 著者名/発表者名
      小野寺 恒信
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学、北海道
    • 年月日
      2007-09-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Hybridization of π-Conjugated Organic Nanocore and Noble Metal Shell2007

    • 著者名/発表者名
      及川 英俊
    • 学会等名
      UPS-13
    • 発表場所
      Evanston, USA
    • 年月日
      2007-08-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Metal-Deposited Polydiacetylene Nanocrystals Produced by Visible-Light-Driven Photocatalytic Reduction2007

    • 著者名/発表者名
      小野寺 恒信
    • 学会等名
      ICYS-ICMR Summer School on Nanomaterials 2007
    • 発表場所
      物材機構、つくば
    • 年月日
      2007-07-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] π・共役系高分子の可視光応答型光触媒能を利用した金属ナノシェル複合体の作製制御2007

    • 著者名/発表者名
      小野寺 恒信
    • 学会等名
      ハイブリッドナノマテリアル・シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学、仙台
    • 年月日
      2007-06-15
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2024-03-26  

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