合金クラスターの超高分解能分離の実現と精密評価

• 研究課題/領域番号: 16K17480
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: ナノ構造化学
• 研究機関: 立教大学 (2017); 東京理科大学 (2016)
• 研究代表者: 新堀 佳紀 立教大学, 理学部, 助教 (20734924)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 配位子保護金属クラスター / 合金クラスター / 高分解能分離 / 高速液体クロマトグラフィー / チオラート保護金クラスター / 異性体 / 精密分離 / クラスター / ナノ粒子

研究成果の概要

金属原子が数nm程度に凝集した配位子保護金属クラスターは、サイズに依存した発光特性や触媒活性などバルク金属とは異なる特性を有しており、次世代の機能性ナノ材料の構成単位としての応用が期待されている。本研究では、配位子保護金属クラスターの調製時に得られる様々な組成の混合物に対し、超高分解能な高速液体クロマトグラフィーを駆使することで、それらを異なる成分毎に分離する手法の開発に取り組んだ。本研究で開発した手法により、金クラスターの一部の金原子が銀原子に置き換わった合金クラスターを組成毎に分離することに初めて成功した。さらに本手法は銀原子のドープサイトが異なる異性体をも分離できることも明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] High-performance Liquid Chromatography Mass Spectrometry of Gold and Alloy Clusters Protected by Hydrophilic Thiolates (2018)
  • 著者名/発表者名: Y. Niihori, D. Shima, K. Yoshida, K. Hamada, L. V. Nair, S. Hossain, W. Kurashige, Y. Negishi
  • 雑誌名: Nanoscale 巻: 10 号: 4 ページ: 1641-1649
  • DOI: 10.1039/c7nr07840d
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Separation of Glutathionate-Protected Gold Clusters by Reversed-Phase Ion Pair High-Performance Liquid Chromatography (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Niihori, Y. Kikuchi, D. Shima, C. Uchida, S. Sharma, S. Hossain, W. Kurashige, Y. Negishi
  • 雑誌名: Industrial & Engineering Chemistry Research 巻: 56 号: 4 ページ: 1029-1035
  • DOI: 10.1021/acs.iecr.6b03814
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] [Pt17(CO)12(PPh3)8]n+ (n = 1, 2): Synthesis and Geometric and Electronic Structures (2017)
  • 著者名/発表者名: L. V. Nair, S. Hossain, S. Wakayama, S. Takagi, M. Yoshioka, J. Maekawa, A. Harasawa, B. Kumar, Y. Niihori, W. Kurashige, Y. Negishi
  • 雑誌名: THE JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY 巻: C 号: 20 ページ: 11002-11009
  • DOI: 10.1021/acs.jpcc.7b00978
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Atomically Precise Synthesis of Thiolate-Protected Metal Clusters Based on High-Resolution Separation (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Niihori, Yuichi Negishi
  • 学会等名: 日本化学会 第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 逆相高速液体クロマトグラフィーを駆使したチオラート保護合金クラスターの原子精度精密分離 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小山祐樹、渡邉誠一朗、橋本彩加、新堀佳紀、根岸雄一
  • 学会等名: 第27回日本MRS年次大会
• [学会発表] イオンペアクロマトグラフィー及び親水性相互作用クロマトグラフィーを用いた親水性金クラスターの高分解能分離 (2017)
  • 著者名/発表者名: 島大佑、吉田佳奈、浜田幸太、新堀佳紀、根岸雄一
  • 学会等名: 第27回日本MRS年次大会
• [学会発表] LC/MSを駆使した親水性チオラート保護金クラスターの高分解能分離と化学組成分布の評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田佳奈、新堀佳紀、島大佑、根岸雄一
  • 学会等名: 第27回日本MRS年次大会
• [学会発表] 逆相高速液体クロマトグラフィーによる合金クラスターの原子精度精密分離とその電子構造の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡邉誠一朗、新堀佳紀、小山祐樹、根岸雄一
  • 学会等名: 第7回CSJ化学フェスタ2017
• [学会発表] 白金クラスター（Pt17(CO)12(PPh3)8）の精密合成とその電子・幾何構造の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高木隼次郎、Lakshmi V. Nair、Sakiat Hossain、若山彰太、新堀佳紀、藏重亘、根岸雄一
  • 学会等名: 第7回CSJ化学フェスタ2017
• [学会発表] 種々の親水性チオラート保護金クラスターの精密分離と化学組成分布の評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田佳奈、新堀佳紀、島大佑、根岸雄一
  • 学会等名: 第7回CSJ化学フェスタ2017
• [学会発表] 逆相高速液体クロマトグラフィーを駆使した金属ナノクラスターの原子精度精密分離 (2017)
  • 著者名/発表者名: 根岸 雄一、小山 祐樹、島 大佑、渡邊 誠一郎、吉田 佳奈、新堀 佳紀
  • 学会等名: 第66回高分子討論会
• [学会発表] 高速液体クロマトグラフィーを駆使した二成分金属クラスターの精密分離および物性解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小山祐樹、渡邉誠一朗、新堀佳紀、根岸雄一
  • 学会等名: 第66回高分子討論会
• [学会発表] LC/MSの導入による親水性チオラート保護金クラスターの高分解能分離と組成分布評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 島大佑、吉田佳奈、新堀佳紀、根岸雄一
  • 学会等名: 第66回高分子討論会
• [学会発表] 逆相高速液体クロマトグラフィーを用いた10, 11, 12族ドープ合金クラスターの高分解能分離とその電子構造の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡邉誠一朗、新堀佳紀、小山祐樹、根岸雄一
  • 学会等名: 錯体化学会第67回討論会
• [学会発表] 親水性相互作用クロマトグラフィーを駆使した親水性チオラート保護金クラスターの精密分離と組成分布解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田佳奈、新堀佳紀、島大佑、根岸雄一
  • 学会等名: 錯体化学会第67回討論会
• [学会発表] 白金クラスター（Pt17(CO)12(PPh3)8）の精密合成とその電子・幾何構造の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高木隼次郎、Lakshmi V. Nair、Sakiat Hossain、若山彰太、新堀佳紀、藏重亘、根岸雄一
  • 学会等名: 錯体化学会第67回討論会
• [学会発表] チオラート保護合金クラスターにおける異性化反応の原子精度での観測：高分解能化された逆相高速液体クロマトグラフィーの活用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小山祐樹、渡邉誠一朗、新堀佳紀 、根岸雄一
  • 学会等名: 第11回分子科学討論会
• [学会発表] LC/MSを用いた親水性金および合金クラスターの高分解能分離と評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 島大佑、吉田佳奈、新堀佳紀、根岸雄一
  • 学会等名: 第11回分子科学討論会
• [学会発表] 逆相高速液体クロマトグラフィーを駆使した金属ナノクラスターの原子精度精密分離 (2017)
  • 著者名/発表者名: 根岸雄一、小山祐樹、島大佑、渡邊誠一郎、吉田佳奈、新堀佳紀
  • 学会等名: 日本分析化学会第66年会
• [学会発表] 高速液体クロマトグラフィーを駆使した合金クラスターの化学組成制御技術の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小山祐樹、渡邉誠一朗、新堀佳紀、根岸雄一
  • 学会等名: 日本分析化学会第66年会
• [学会発表] 親水性相互作用クロマトグラフィーを用いたLC/MSによる親水性金クラスターの組成分布評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 島大佑、吉田佳奈、新堀佳紀、根岸雄一
  • 学会等名: 日本分析化学会第66年会
• [学会発表] 白金クラスター（Pt17(CO)12(PPh3)8）の精密合成とその電子・幾何構造の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高木隼次郎、Lakshmi V. Nair、Sakiat Hossain、若山彰太、新堀佳紀、藏重亘、根岸雄一
  • 学会等名: 第68回コロイドおよび界面化学討論会
• [学会発表] 親水性相互作用クロマトグラフィーによる親水性チオラート保護金クラスターのサイズ分離とその化学組成分布の評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉田佳奈、新堀佳紀、島大祐、根岸雄一
  • 学会等名: ナノ学会第15回大会
• [学会発表] 逆相高速液体クロマトグラフィーを用いた10, 11, 12族ドープ合金クラスターの高分解能分離とその電子構造の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡邉誠一朗、新堀佳紀、小山祐樹、根岸雄一
  • 学会等名: ナノ学会第15回大会
• [学会発表] 白金クラスター(Pt17(CO)12(PPh3)8)の精密合成とその電子・幾何構造の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高木隼次郎、Lakshmi V. Nair、Sakiat Hossain、若山彰太、新堀佳紀、藏重亘、根岸雄一
  • 学会等名: ナノ学会第15回大会
• [学会発表] 高分解能分離技術に基づいた チオラート保護金属クラスターの超精密合成 (2016)
  • 著者名/発表者名: 新堀佳紀、根岸雄一
  • 学会等名: 第10回分子化学討論会
  • 発表場所: 神戸ファッションマート
  • 年月日: 2016-09-13
  • 国際学会
• [学会発表] Precise Separation of Thiolate-Protected Alloy Clusters Based on High Resolution Separation with Chromatography (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshiki Niihori, Yuichi Negishi
  • 学会等名: International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters XVIII
  • 発表場所: ユヴァスキュラ、フィンランド
  • 年月日: 2016-08-14
• [学会発表] 高速液体クロマトグラフィーを活用した チオラート保護金属クラスターの精密分離 (2016)
  • 著者名/発表者名: 新堀佳紀、根岸雄一
  • 学会等名: ナノ学会第14回大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場
• [図書] Descriptive Inorganic Chemistry Researches of Metal Compounds; Chapter 3. Controlled Thiolate-Protected Gold and Alloy Clusters By (2017)
  • 著者名/発表者名: Bharat Kumar, Yoshiki Niihori, Wataru Kurashige, Yuichi Negishi
  • 総ページ数: 212
  • 出版者: InTech's publishing
  • ISBN: 9789535133988