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単分子膜保護金属サブナノクラスターの電子構造と発光メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 16510079
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ構造科学
研究機関分子科学研究所

研究代表者

佃 達哉  分子科学研究所, 分子スケールナノサイエンスセンター, 助教授 (90262104)

研究分担者 根岸 雄一  分子科学研究所, 分子スケールナノサイエンスセンター, 助手 (20332182)
永田 敬  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (10164211)
信定 克幸  分子科学研究所, 理論分子科学研究系, 助教授 (50290896)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード金クラスター / チオール / ポリアクリルアミドゲル電気泳動 / 質量分析 / フォトルミネッセンス / ゲル浸透クロマトグラフィー / グルタチオン / エレクトロスプレーイオン化質量分析 / バンド内吸収
研究概要

様々なチオールで保護した金クラスターを系統的に合成し,その組成を質量分析法を用いて決定した.さらに,得られたクラスターの電子・幾何構造を各種分光法によって追跡し,組成との相関を調べた.以下の点が明らかになった.
1)チオールの骨格によって単離される金クラスターのサイズ系列が異なることを初めて見出した.これは速度論的な安定化によって得られるクラスターサイズが異なることを表している.
2)過剰なチオールによるエッチング反応に対する安定性を調べたところ,25,38,55量体などの金クラスターが安定であることがわかった.
3)X線円二色性分光によってチオール保護金クラスターが磁性を発現することを見出した.硫黄との結合によって金の5d電子が配位子側に移動することが磁性の起源であること示唆している.
4)デンドリマー保護金クラスターでは発光エネルギーがサイズに顕著に依存するのに対して,チオール保護系では顕著なサイズ依存性が観測されなかった.この結果はクラスターのサイズだけでなく表面修飾状態が発光特性を決定づけることを表している.

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (28件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Chromatographic isolation of "mssiing"Au_55 clusters protected by alkanethiolates2006

    • 著者名/発表者名
      H.Tsunoyama, Y.Negishi, T.Ysukuda
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 128

      ページ: 6036-6037

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spectroscopic investigation of dendrimer-encapsulated gold nanoclusters2006

    • 著者名/発表者名
      M.Imamura, T.Miyashita, A.Tanaka, H.Yasuda, Y.Yanagimoto, Y.Negishi, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      Transaction of Material Research Society-Japan (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] チオール保護金クラスターの精密合成 : サイズ特異的な構造・物性の解明に向けて2006

    • 著者名/発表者名
      佃達哉, 角山寛規, 柳本泰, 根岸雄一
    • 雑誌名

      ナノ学会会報 4

      ページ: 53-58

    • NAID

      40007269191

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 有機保護金ナノクラスターの精密合成-サイズ特異的な構造・触媒機能の解明に向けて2006

    • 著者名/発表者名
      佃達哉
    • 雑誌名

      Electrochemistry 電気化学および工業物理化学 74

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chiroptical activity of BINAP-stabilized undecagold clusters2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Yanagimoto, Y.Negishi, H.Fujihara, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B 110

      ページ: 11611-11614

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kinetic stabilization of growing gold clusters by passivation with thiolates2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Negishi, Y.Takasugi, S.Sato, H.Yao, K.Kimura, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chromatographic isolation of "missing" Au_<55> clusters protected by alkanethiolates2006

    • 著者名/発表者名
      H.Tsunoyama, Y.Negishi, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 128

      ページ: 6036-6037

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chiroptical activity of BINAP-stabilized undecagold clusters2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Yanagimoto, Y.Negishi, H.Fujihara, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 110

      ページ: 11611-11614

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Precision syntheisi of thiolated gold clusters : Towards understanding the size-specific structures and properties2006

    • 著者名/発表者名
      T.Tsukuda, H.Tsunoyama, Y.Yanagimoto, Y.Negishi
    • 雑誌名

      The Bulletin of the Society of Nano Science and Technology 4

      ページ: 53-58

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Size-specific properties and functions of gold clusters protected by organic molecules2006

    • 著者名/発表者名
      T.Tsukuda
    • 雑誌名

      Electrochemistry 74

      ページ: 346-350

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chromatographic isolation of "missing" Au_<55> clusters protected by alkanethiolates2006

    • 著者名/発表者名
      H.Tsunoyama, Y.Negishi, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 128(印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Glutathione-protected gold clusters revisited : bridging the gap between gold(1)-thlolate complexes and thiolate-protected gold nanocrystals2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Negishi, K.Nobusada, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 127

      ページ: 5261-5270

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Large-scale synthesis of thiolated Au_25 Clusters via ligand exchange reactions phosophine-stabilized Au_11 clusters2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Shichibu, Y.Negishi, T.Tukuda, T.Teranishi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 127

      ページ: 13464-13465

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Subnanometer-sized gold clusters with dual molecular receptors synthesis and assembly one-dimensional arrangements2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Negishi, H.Tsunoyama, Y.Yanagimoto, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 34

      ページ: 1638-1639

    • NAID

      10016891896

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Glutathione-protected gold clusters revisited : bridging the gap between gold(I)-thiolate complexes and thiolate-protected gold nanocrystals2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Negishi, K.Nobusada, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 127

      ページ: 5261-5270

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Large-scale synthesis of thiolated Au_<25> clusters via ligand exchange reactions of phosphine-stabilized Au_<11> clusters2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Shichibu, Y.Negishi, T.Tsukuda, T.Teranishi
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 127

      ページ: 13464-13465

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Subnanometer-sized gold clusters with dual molecular receptors : synthesis and assembly in one-dimensional arrangements2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Negishi, H.Tsunoyama, Y.Yanagimoto, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 34

      ページ: 1638-1639

    • NAID

      10016891896

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Glutathione-protected gold clusters revisited : bridging the gap between gold(1)-thiolate complexes and thiolate-protected gold nanocrystals2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Negishi, K.Nobusada, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 127

      ページ: 5261-5270

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Large-scale synthesis of thiolated Au_<25> clusters via ligand exchange reactions of phosphine stabilized Au_<11> clusters2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Shichibu, Y.Negishi, T.Tsukuda, T.Teranishi
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 127

      ページ: 13464-13465

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Subnanometer-sized gold clusters with dual molecular receptors : synthesis and assembly in one-dimensional arrangements2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Negishi, H.Tsunoyama, Y.Yanagimoto, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 34

      ページ: 1638-1639

    • NAID

      10016891896

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Glutathione-protected gold clusters revisited : bridging the gap between gold(I)-thiolate complexes and thiolate-protected gold nanocrystals2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Negishi, K.Nobusada, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 127・15(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Structures of [(CO_2)_n(H_2O)_m]^-(n=1-4,m=1,2) cluster anions. I.Infrared photodissociation spectroscopy.2005

    • 著者名/発表者名
      A.Muraoka, Y.Inokuchi, N.Nishi, T.Nagata
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics 122

      ページ: 94303-94309

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Magic-numbered Au_n clusters protected by glutathione monolayers (n=18,21,25,28,32,39) : isolation and spectroscopic characterization2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Negishi, Y.Takasugi, S.Sato, H.Yao, K.Kimura, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 126

      ページ: 6518-6519

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magic-numbered Au_n clusters protected by glutathione monolayers (n=18, 21, 25, 28, 32, 39) : isolation and spectroscopic characterization2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Negishi, Y.Takasugi, S.Sato, H.Yao, K.Kimura, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 126

      ページ: 6518-6519

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Magic-numbered Au_n clusters protected by glutathione monolayers(n=18,21,25,28,32,39) : isolation and spectroscopic characterization2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Negishi, Y.Takasugi, S.Sato, H.Yao, K.Kimura, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      Journal of American Chemical Society 126・21

      ページ: 6518-6519

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Colloidal gold nanoparticles as catalyst for carbon-carbon bond formation : application to aerobic homocoupling of phenylboronic acid in water2004

    • 著者名/発表者名
      H.Tsunoyama, H.Sakurai, N.Ichikuni, Y.Negishi, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      Langmuir 20・26

      ページ: 11293-11296

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Spectroscopic investigation of dendrimer-encapsulated gold nanoclusters

    • 著者名/発表者名
      M.Imamura, T.Miyashita, A.Tanaka, H.Yasuda, Y.Yanagimoto, Y.Negishi, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      Trans.MRS-J. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Kinetic stabilization of growing gold clusters by passivation with thiolates

    • 著者名/発表者名
      Y.Negishi, Y.Takasugi, S.Sato, H.Yao, K.Kimura, T.Tsukuda
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] ナノ学会会報2006

    • 著者名/発表者名
      佃達哉, 角山寛規, 柳本泰, 根岸雄一
    • 出版者
      (印刷中)
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Electrochemistry 電気化学および工業物理化学2006

    • 著者名/発表者名
      佃達哉
    • 出版者
      (印刷中)
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] ナノマテリアルハンドブック(国武豊喜監修)2005

    • 著者名/発表者名
      佃 達哉
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      NTS
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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