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ナノポーラス球を利用した光-分子強結合反応場の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20043030
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関首都大学東京

研究代表者

鍋谷 悠  首都大学東京, 大学院・都市環境科学研究科, 特任助教 (50457826)

研究分担者 矢野 一久  株式会社豊田中央研究所, 矢野研究グループ, リーダ(研究職) (00394651)
研究期間 (年度) 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2008年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードナノポーラス球 / メソポーラス材料 / アゾベンゼン / 局在プラズモン / 有機 / 無機ハイブリッド
研究概要

本研究では、単分散ナノポーラスシリカ球とアゾベンゼン誘導体を複合化し、さらに球表面に局在プラズモンを誘起できる金ナノ構造を形成させた光反応場の構築を目的とした。研究実施計画に従い、複合体作製に必要な細孔径が6nmと3nmの2種類のナノポーラスシリカ球の合成し、また多フッ素化アルキルアゾベンゼン誘導体を合成した。作製したホストおよびゲスト材料を溶液中で複合化させ、光応答するハイブリッドシリカ球の作製に成功した。複合化の手法として、ナノポーラスシリカ球合成時に用いる界面活性剤分子を焼成により除去した後に複合化させる方法や酸抽出を利用する方法などを検討し、鋳型分子とアゾベンゼン誘導体のイオン交換による複合化を行うことで分子の共同的反応の誘起が期待出来る細孔内へ最密にアゾベンゼン誘導体を導入された構造を作製できることを熱重量析により明らかにした。また、複合体を反応場として利用する場合に極めて重要な細孔内の極性環境を推定した結果、2種類の異なる極性環境が存在することを明らかにした。一方、作製したハイブリッドシリカ球表面に数種の方法で金ナノ構造を作製した。金ナノ粒子を球表面へ化学吸着させる方法や球表面で還元析出させる方法、イオンスパッタリングなどを検討し、イオンスパッタリングによる方法が最も均一にかつ局在プラズモンによる電場増強が期待できる金の微細構造を作製っできることを明らかにした。
本研究成果は、特定領域研究「光-分子強結合反応場」の目指す局在プラズモンによる多光子反応を実現する反応場構築として重要であり、これまでの光化学反応の研究で目指してきた高効率, 高選択的な光反応を実現する新しい化学反応場として大いに期待出来き、21世紀の光科学技術を支える基盤的研究としてもその意義は大きい。

報告書

(1件)
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2009 2008

すべて 学会発表 (15件)

  • [学会発表] Nano Space Control in Polyfluoroalkyl Azobenzene Derivative/layered Hexaniobate Hybrid Materials by Photo-irradiation2009

    • 著者名/発表者名
      Yu Nabetani
    • 学会等名
      Asian International Symposium : Organic Photoche mistry
    • 発表場所
      College of Science and Tec hnology, Nihon University
    • 年月日
      2009-03-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光応答性ナノ層状複合体のモルフォロジー解析2009

    • 著者名/発表者名
      鍋谷悠
    • 学会等名
      日本化学会第89回春季年会(2009)
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光応答性単分散メゾポーラスハイブリッド球の作製と評価2009

    • 著者名/発表者名
      山本大亮
    • 学会等名
      日本化学会第89回春季年会(2009)
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Photo-responsive Nano-layered Hybrid Materials2009

    • 著者名/発表者名
      Yu Nabetani
    • 学会等名
      JSPS-KOSEF Asian Science Seminar
    • 発表場所
      Kanagawa Science Park KSP) Hall, Japan
    • 年月日
      2009-03-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ナノポーラス球を利用した光-分子強結合反応場の構築2009

    • 著者名/発表者名
      鍋谷悠
    • 学会等名
      特定領域研究第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学野依記念学術交流館
    • 年月日
      2009-01-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ニオブ酸ナノスクロールを利用した光反応場の作製2009

    • 著者名/発表者名
      鍋谷悠
    • 学会等名
      SORSTシンポジウム(2)「フレクシブルマテリアルの未来像」
    • 発表場所
      コクヨホール(東京品川)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 単分散メソポーラス球を用いた光反応場の作製2009

    • 著者名/発表者名
      山本大亮
    • 学会等名
      SORSTシンポジウム(2)「フレクシブルマテリアルの未来像」
    • 発表場所
      コクヨホール(東京品川)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Preparation and Characterization of Photo-responsive Single-walled and Double-walled Spiral Nanotubes2008

    • 著者名/発表者名
      Yu Nabetani
    • 学会等名
      5^<th> Asian Photochemistry Conference
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2008-11-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 無機層状化合物にインターカレートしたカチオン型含アゾベンゼン界面活性剤のナノ秒からマイクロ秒スケールで観測される光応答挙動2008

    • 著者名/発表者名
      嶋田哲也
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 多フッ素化アルキルアゾベンゼン誘導体/ニオブ酸ハイブリッドの光形態制御2008

    • 著者名/発表者名
      鍋谷悠
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 多フッ素化アルキルアゾベンゼン誘導体/ニオブ酸ナノハイブリッドフィルムの形態ダイナミクス2008

    • 著者名/発表者名
      高村はづき
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 新規含アゾベンゼン多フッ素化界面活性剤を用いたナノ集合構造とその光応答2008

    • 著者名/発表者名
      中村由香
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 多フッ素化界面活性剤と単分散メソポーラスシリカ球を用いた新規ナノスケール反応場の創出と特性評価2008

    • 著者名/発表者名
      山本大亮
    • 学会等名
      2008年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] FABRICATION AND MORPHOLOGICAL ANALYSIS OF PHOTO-REPO NSIVE SPIRAL NANOTUBES2008

    • 著者名/発表者名
      Yu Nabetani
    • 学会等名
      XXII IUPAC SYMPOSIUM ON PHOTOCHEMISTRY 2008
    • 発表場所
      Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      2008-07-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ナノポーラス球を利用した光-分子-強結合反応場の構築2008

    • 著者名/発表者名
      鍋谷悠
    • 学会等名
      特定領域研究第3回公開シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2008-06-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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