分離と組成評価に基づく発光性シリコンクラスターの精密合成法の開発と発光特性の解明

• 研究課題/領域番号: 21685003
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理化学
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 根岸 雄一 東京理科大学, 理学部第一部・応用化学科, 講師 (20332182)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 23,010千円 (直接経費: 17,700千円、間接経費: 5,310千円); 2011年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2009年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
• キーワード: シリコンナノクラスター / 発光特性 / 高分解能サイズ分離 / 化学組成 / シリコンクラスター / 可視発光 / サイズ分離 / ゲル浸透クロマトグラフィー / 質量分析 / マトリックス / 高分解能分離 / 高速液体クロマトグラフィー / 紫外可視吸収スペクトル / 蛍光スペクトル

研究概要

本研究では、発光性シリコンナノクラスターのサイズ選択的合成法の確立とその発光特性の解明に取り組んだ。調製したクラスター混合物に対して、ゲル浸透クロマトグラフィーを適用することにより、シリコンクラスターをサイズ毎に複数の成分に分離することに成功した。分取成分の光学吸収スペクトル及び発光スペクトルより、シリコンクラスターにおいては、サイズの減少に伴い、バンドギャップが連続的に増大することが示された。さらに、極性カラムを用いたナノクラスターの高分解能なサイズ(組成)分離法の開発にも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Synthesis and the Origin of the Stability of Thiolate-Protected Au_<130> and Au_<187> Clusters (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Negishi, C. Sakamoto, T. Ohyama, T. Tsukuda
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. Lett 巻: 3 ページ: 1624-1628
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, Stability, and Photoluminescence Property of PdAu_<10>(PPh_3)_8Cl_2 Cluster (2012)
  • 著者名/発表者名: W. Kurashige, Y. Negishi
  • 雑誌名: J. Cluster Science 巻: 23 ページ: 365-374
  • 査読あり
• [雑誌論文] Palladium Doping of Magic Gold Cluster Au_<38>(SC_2H_4Ph)_<24>: Formation of Pd_2Au_<36>(SC_2H_4Ph)_<24> with Higher Stability than Au_<38>(SC_2H_4Ph)_<24> (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Negishi, K. Igarashi, K. Munakata, W. Ohgake, K. Nobusada
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 48 ページ: 660-662
  • 査読あり
• [雑誌論文] Palladium Doping of Magic Gold Cluster Au38 (SC2H4Ph) 24 : Formation of Pd2Au36 (SC2H4Ph) 24 with Higher Stability than Au38 (SC2H4Ph)24 (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 48 号: 5 ページ: 660-662
  • DOI: 10.1039/c1cc15765e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation and Structural Characterization of Octaneselenolate-Protected Au_<25> Cluster (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Negishi, W. Kurashige, U. Kamimura
  • 雑誌名: Langmuir(Letters) 巻: 27 ページ: 12289-12292
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescence Dynamics of Organic Molecule-Passivated Si Nanoclusters (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Imamura, J. Nakamura, S. Fujimasa, H. Yasuda, H. Kobayashi, Y. Ne2ishi
  • 雑誌名: Eur. Phys. J. D 巻: 63 ページ: 289-292
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation and Structural Characterization of Magic Silver Clusters Protected by 4-(tert-butyl) benzyl Mercaptan (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Negishi, R. Arai, Y. Niihori, T. Tsukuda
  • 雑誌名: Chem Commum. 巻: 47 ページ: 5693-5695
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation and Structural Characterization of Octaneselenolate-Protected Au25 Cluster (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 27 号: 20 ページ: 12289-12292
  • DOI: 10.1021/la203301p
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation and Structural Characterization of Magic Silver Clusters Protected by 4-(tert-butyl) benzyl Mercaptan (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 雑誌名: Chemical Communications 巻: 47 号: 20 ページ: 5693-5695
  • DOI: 10.1039/c0cc05587e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation and Structural Characterization of Magic Silver Clusters Protected by 4-(tert-butyl)benzyl Mercaptan (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 雑誌名: Chem Commun. 巻: 20 ページ: 5693-5695
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous Modulation of Electronic Structure of Stable Thiolate-Protected Au_<25> Cluster by Ag Doping (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Negishi, T. Iwai, M. Ide
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 46 ページ: 4713-4715
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation, Structure, and Stability of A Dodecanethiolate-Protected Pd_1Au_<24> Cluster (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Negishi, W. Kurashige, Y. Niihori, T. Iwasa, K. Nobusada
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 12 ページ: 6219-6225
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation, Structure, and Stability of A Dodecanethiolate-Protected Pd_1Au_<24> Cluster (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 雑誌名: Phys.Chem.Chem.Phys. 巻: 12 ページ: 6219-6225
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous Mudulation of Electronic Structure of Stable Thiolate-Protected Au_<25> Cluster by Ag Doping (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 雑誌名: Chem Commun. 巻: 46 ページ: 4713-4715
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size Determination of Gold Clusters by Polyacrylamide Gel Electrophoresis in a Large Cluster Region (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kimura, N. Sugimoto, S. Sato, H. Yao, Y. Negishi, T. Tsukuda
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 113 ページ: 14076-14082
  • 査読あり
• [学会発表] サブナノスケールの金属クラスターの精密合成と構造・物性及び高機能化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 根崖雄二
  • 学会等名: 電気学会「光・量子ビームによるナノダイナミクス応用技術調査専門委員会」講演会
  • 発表場所: 東京理科大学神楽坂校舎
  • 年月日: 2012-06-11
• [学会発表] Isolation and Functionalization of Magic-Numbered Metal Clusters (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: Canada-Japan Joint Symposium on Supramolecular Nanometerials Science
  • 発表場所: Whistler(Canada)
  • 年月日: 2012-05-14
• [学会発表] Isolation and Functionalization of Magic Gold Clusters (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: Disucussion Meeteing on Noble Metal Clusters
  • 発表場所: Indian Institute of Technology, Madras(India)
  • 年月日: 2012-04-25
• [学会発表] Precision Synthesis and Fundamental Properties of Thiolate-Protected Gold Clusters (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: International Conference and Workshop on Nanostructured Ceramics and other Nanomaterials ICWNCN
  • 発表場所: University of Delhi(India)
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Precision Synthesis and Fundamental Properties of Thiolate-Protected Gold Clusters (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: International Conference and Workshop on Nanostructured Ceramics and other Nanomaterials ICWNCN
  • 発表場所: University of Delhi (India)(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Isolation and Functionalization of Magic-Numbered Metal Clusters (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: Special Seminer in Department of Chemistry
  • 発表場所: Indian Institute of Technology, Madras (India)(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-27
• [学会発表] Isolation and Functionalization of Magic-Numbered Metal Clusters (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: Special Seminer in Department of Chemistry
  • 発表場所: Indian Institute of Technology, Madras(India)
  • 年月日: 2012-01-25
• [学会発表] 機能性ナノクラスターの創製と応用への展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 根岸雄一
  • 学会等名: 原子炉工学研究所新春セミナー
  • 発表場所: 東京工業大学原子炉工学研究所
  • 年月日: 2012-01-06
• [学会発表] 機能性ナノクラスターの創製と応用への展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 根岸雄一
  • 学会等名: 原子炉工学研究所新春セミナー
  • 発表場所: 東京工業大学原子炉工学研究所(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-06
• [学会発表] Isolation and Stractural Characterization of Thiolate-Protected Metal Clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: The 14th Asian Chemical Congress 2011
  • 発表場所: Bangkok(Thailand)
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] Isolation and Stractural Characterization of Thiolate-Protected Metal Clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: The 14th Asian Chemical Congress 2011
  • 発表場所: Bangkok (Thailand)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] Isolation and Functionalization of Magic-Numbered Metal Clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: First China-Japan Joint Symposium on Supramolecular Nanomaterial Science
  • 発表場所: Nanjing University(China)
  • 年月日: 2011-06-17
• [学会発表] Isolation and Functionalization of Magic-Numbered Metal Clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: First China-Japan Joint Symposium on Supramolecular Nanomaterial Science
  • 発表場所: Nanjing University (China)(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-17
• [学会発表] Isolation, Stability, and Optical Properties of Ligand-Protected Bimetal Clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: International Symposium on Monolayer-Protected Clusters ISMPC11
  • 発表場所: Jyvaslyla(Finland)
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] Isolation, Stability, and Optical Properties of Ligand-Protected Bimetal Clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: International Symposium on Monolayer-Protected Clusters ISMPC11
  • 発表場所: Jyvaaslyla (Finland)(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] Isolation, Stability, and Optical Properties of Ligand-Protected Bimetal Clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: The 91th the Chemical Society of Japan Spring Meeting "Asian International Symposium"
  • 発表場所: Kanagawa Univ
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] ゲル浸透クロマトグラフィーによるシリコンクラスターのサイズ分離 (2011)
  • 著者名/発表者名: 根岸雄一
  • 学会等名: 第91回日本化学会春期年会
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス
  • 年月日: 2011-03-29
• [学会発表] Isolation, Stability, and Optical Properties of Ligand-Protected Bimetal Clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: 第91回日本化学会春期年会「アジア国際シンポジウム」
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] Precise Synthesis and Highl : Functionalization of Magic-Numbered Gold Clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: Catalysis Center Seminar
  • 発表場所: Ruhr University Bochum(Germany)
  • 年月日: 2011-01-18
• [学会発表] Precise Synthesis and Highly Functionalization of Magic-Numbered Gold Clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: Catalysis Center Seminar
  • 発表場所: Ruhr University Bochum (Germany)
  • 年月日: 2011-01-18
• [学会発表] Precise Synthesis and Characterization of Thiolate-Protected Au_<25-u> M_n,(M=Pd or Au) Bimetallic Clusters (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: PACIFICHEM2010
  • 発表場所: Sheraton Waikiki(USA)
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Precise Synthesis and Characterization of Thiolate-Protected Au_<25-n>M_n (M=Pd or Ag) Bimetallic Clusters (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: PACIFICHEM2010
  • 発表場所: Hilton Hawaiian Village
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Precise Synthesis and Fundamental Properties of Thiolate-Protected Metal Clusters (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: Molecular Photoscience Research Center International Symposium "New Horizons of Cluster Chemistry"
  • 発表場所: Kobe Univ
  • 年月日: 2010-10-10
• [学会発表] Precise Synthesis and Fundamental Properties of Thiolate-Protected Metal Cluster (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: Molecular Photoscience Research Center International Symposium
  • 発表場所: Kobe University
  • 年月日: 2010-10-10
• [学会発表] Precise Synthesis and Fundamental Properties of Thiolate-Protected Metal Clusters (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: 60th Anniversary Conference on Coordination Chemistry
  • 発表場所: Osaka Univ. OSAKA, JAPAN
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Precise Synthesis and Fundamental Properties of Thiolate-Protected Metal Clusters (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Negishi
  • 学会等名: 60th Anniversary Conference on Coordination Chemistry in OSAKA
  • 発表場所: Osaka University
  • 年月日: 2010-09-27
• [学会発表] Photoluminescence Dynamics of Organic Molecule-Passivated Si Nanoclusters (2010)
  • 著者名/発表者名: Masaki Imamura
  • 学会等名: Internal Symposium on Small Particles & Inorganic Clusters (ISSPIC) XV
  • 発表場所: Oaxaca (Mexico)
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 魔法数金クラスターの精密合成と高機能化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 根岸雄一
  • 学会等名: 元素科学国際センター有機化学セミナー
  • 発表場所: 京都大学化学研究所
  • 年月日: 2010-06-22
• [学会発表] アルキル基に保護されたシリコンナノクラスターの質量分析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 根岸雄一
  • 学会等名: ナノ学会第8回大会
  • 発表場所: 分子科学研究所
  • 年月日: 2010-05-13
• [学会発表] 有機分子表面修飾Siナノクラスターの発光特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 今村真幸
  • 学会等名: ナノ学会第8回大会
  • 発表場所: 分子科学研究所
  • 年月日: 2010-05-13
• [学会発表] 二成分複合金属クラスターの精密合成と構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 根岸雄一
  • 学会等名: 第90回日本化学会春期年会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] 1.5nmの粒径をもつアルキル基保護シリコンクラスターのサイズ選択的合成と化学組成評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 新堀佳紀
  • 学会等名: 19回日本MRS学術シンポジウム
  • 発表場所: 横浜情報文化センター
  • 年月日: 2009-12-08
• [学会発表] チオラート保護金属クラスターの精密合成と界面構造・物性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 根岸雄一
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大学工学部
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] 安定クラスターの精密合成と高機能化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 根岸雄一
  • 学会等名: 第3回超分子若手懇談会
  • 発表場所: 晴海グランドホテル
  • 年月日: 2009-08-27
• [図書] 魔法数金クラスターの高機能化を目指して-異原子のドーピング- (2011)
  • 著者名/発表者名: 根岸雄一
  • 出版者: C & I Communication
• [図書] 超電導で量る分子の質量一フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高谷光、齊藤和徳、根岸雄一
• [図書] 金属と分子集合-最新技術と応用-、金クラスターの精密合成・構造・物性とその高機能化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 根岸雄一
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 魔法数金クラスターの高機能化を目指して-異原子のドーピングー (2011)
  • 著者名/発表者名: 根岸雄一
  • 出版者: C & I Communication
• [図書] 白金の使用量が1/13に?-0.9nmの白金微粒子が示すサイズ特異的触媒能- (2010)
  • 著者名/発表者名: 根岸雄一
• [図書] 金属と分子集合-最新技術と応用- (2010)
  • 著者名/発表者名: 根岸雄一
  • 出版者: シー・エム・シー出版
• [備考]
  • URL: http://www.rs.kagu.tus.acjp/negishi/ronnbunn.html