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分子鋳型法によるキラルプラズモニック材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 19K23595
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0402:ナノマイクロ科学、応用物理物性、応用物理工学およびその関連分野
研究機関地方独立行政法人大阪産業技術研究所

研究代表者

中川 充  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究員 (60848274)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードナノ粒子 / 金ナノワイヤー / 自己組織化 / ナノチューブ / ハイドロゲル / ソフトテンプレート法 / キラリティ / らせん構造 / 金ナノ粒子 / 低分子ゲル化剤 / STEM-EELS / キラリティー / キラル転写 / 金 / ナノワイヤー / ソフトテンプレート
研究開始時の研究の概要

原子や分子の集積を利用するボトムアップ的手法は、超微細な構造体を大量合成できるため注目されている。中でも湿式化学合成には、ナノ材料を簡便な操作で作製できるという特長がある。しかしながら、ナノ構造の複雑な制御が困難であり、作製できる形状が非常に限られるという課題がある。そこで、本研究では独自の分子鋳型法を用いた湿式化学合成により、様々な形状の金ナノワイヤーを選択的に合成する手法の確立を目指す。特に、従来の湿式化学合成では作製が困難であった、キラルならせん状金ナノワイヤーについて、「形態制御の自由度」と「生産性」を両立した合成法を開発する。

研究成果の概要

キラルな形状を有する金ナノ構造体の化学合成技術について検討を行った。先行研究で見出した、分子集合体を鋳型とするらせん状金ナノワイヤーの合成法において、合成条件を詳細に検討することで種々の直径および長さを有するらせん状金ナノワイヤーの合成に成功した。金ナノワイヤーの直径および長さの変化は光学特性に影響し、金ナノワイヤーのらせん構造に起因する特異なキラル異方性を一部増強させることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、サイズや形状の揃った金属ナノ構造体の合成法は多く報告されているものの、複雑な形状を有する金属ナノ構造体の合成法は限られている。特に、キラルな形状を有する金属ナノ構造体はメタマテリアルや不斉合成触媒といった高機能材料への応用が期待されており、簡便な合成法が求められている。本研究により見出されたキラルな金属ナノ構造体の合成法は、操作の簡便さと作製可能な構造の多様さを両立した手法であり、ナノ材料の機能開拓および実用化への貢献が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] ソフトテンプレート法による貴金属ナノワイヤーの合成および形態制御2020

    • 著者名/発表者名
      中川 充、河合武司
    • 雑誌名

      日本接着学会誌

      巻: 56 ページ: 248-253

    • NAID

      40022271417

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Tuning the structure and chiroptical properties of helical gold nanowires synthesized using supramolecular templates2021

    • 著者名/発表者名
      Makoto Nakagawa, Naoji Tokai, Rie Kakehashi, Hiroki Kurata, Takeshi Kawai
    • 学会等名
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分子集合体を鋳型としたキラルな金ナノ構造体の合成および形態制御2020

    • 著者名/発表者名
      中川 充、懸橋理枝、東海直治、倉田博基、河合武司
    • 学会等名
      第71回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子鋳型法によるらせん状金ナノワイヤーの合成および形態制御2020

    • 著者名/発表者名
      中川 充
    • 学会等名
      ナノテクノロジープラットフォーム利用成果発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 分子鋳型法によるキラルな金ナノワイヤーの合成および形態制御2020

    • 著者名/発表者名
      中川充, 河合武司
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Supramolecular Templates for Chiral Gold Nanostructures2019

    • 著者名/発表者名
      Makoto Nakagawa, Takeshi Kawai
    • 学会等名
      CEMS International Symposium on Supramolecular Chemistry and Functional Materials 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-09-03   更新日: 2023-01-30  

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