光-分子強結合場を利用する合成高分子用LDI基板の構築

• 研究領域: 光―分子強結合反応場の創成
• 研究課題/領域番号: 21020010
• 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: 北海道大学
• 研究代表者: 米澤 徹 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90284538)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円); 2010年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 2009年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: 質量分析 / ナノ粒子 / SALDI-MS / レーザー / ソフトイオン化 / 金 / 光-分子強結合場 / プラズモン / ナノ加工 / レーザー脱離イオン化 / 凝集体

研究概要

ナノ粒子を用いた表面支援レーザー脱離イオン化質量分析,(SALDI-MS)法における、光-分子強結合場の利用を目標にして研究を行ってきた。特に、可視光領域に強い吸収を持つ金ナノ粒子を用いて検討を行った。いくつかの波長のパルスレーザーで有機物の脱離・イオン化を行ったところ、金が大きな吸収を持つ532nmでの有機物の脱離イオン化に優れた性能を示すことが分かった。一方で、やはり吸収を持つ紫外パルスレーザーでは、その脱離能は他の金属や半導体微粒子に遠くおよばなかった。これは、単に熱エネルギーがパルスレーザーによって局所的に生じ、その熱によって有機物が基板表面から蒸発するという従来のメカニズムのみでは説明できない。一方で、非金属微粒子で、プラズモン吸収ではないが、同様に可視光の一部波長領域に強い吸収帯をもつ半導体ナノ粒子をガス中蒸発法で合成し、基板に固定化したところ、紫外パルスレーザーによって効率よく有機物を表面から脱離・イオン化させることが示された。これは、特に、ソフトイオン化能が高く、フラグメントイオンを強く抑制できる可能瀬があることが分かり、光-分子強結合場による表面支援レーザー脱離イオン化質量分析の切り札となることが分かった。こうした金以外の物質の作る光-分子強結合場を用いた効率のよいSALDI-MS例は初めてであり、そのメカニズムについて考察した。

研究成果

• [雑誌論文] Self assembly of gold nanoparticles on a single crystalline sapphire substrate (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Takahashi, Naoto Shirahata, Takashi Narushima, Tetsu Yonezawa
  • 雑誌名: Applied Surface Science 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 自己組織的なナノ粒子の制御固定～DNAなどを利用して～ (2010)
  • 著者名/発表者名: 宇田川智史・米澤徹
  • 雑誌名: 電気学会誌 巻: 130 ページ: 808-811
  • NAID: 10027457013
• [雑誌論文] 金属ナノ粒子 (2010)
  • 著者名/発表者名: 成島隆・米澤徹
  • 雑誌名: 高圧ガス 巻: 47 ページ: 28-31
• [雑誌論文] 金属ナノ粒子・微粒子の湿式合成法と応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 兵野篤・米澤徹
  • 雑誌名: セラミックス 巻: 45 ページ: 609-612
  • NAID: 10026496404
• [雑誌論文] 柔らかい粒子モデルを用いた赤血球表面高分子の物性解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 兵野篤・J.F.L.Duval・大島広行・松田利夫・米澤徹
  • 雑誌名: 高分子論文集 巻: 67 ページ: 654-655
  • NAID: 10027624184
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of Zinc Oxide Nanoparticles by Using Microwave-induced Plasma in Liquid (2010)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Yonezawa, Atsushi Hyono, Susumu Sato, Osamu Ariyada
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 39 ページ: 783-785
  • NAID: 10027183280
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient fabrication of substrates for surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry using laser ablation in liquids (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Tsuji, T.Mizuki, M.Yasutomo, M.Tsuji, H.Kawasaki, T.Yonezawa, F.Mafune
  • 雑誌名: Applied Surface Science 巻: 257 ページ: 2046-2050
  • 査読あり
• [雑誌論文] Corrosion of Al-Sn-Bi alloys in alcohol at high temperatures.Part I : Effects of the metallurgical structure of the alloys and the metal salt additions to alcohol (2010)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Kikuchi, Yasuhito Hara, Masatoshi Sakairi, Tetsu Yonezawa, Akira Yamauchi, Hideaki Takahashi
  • 雑誌名: Corrosion Science 52 ページ: 1482-1491
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-pot Preparation of Antioxidized Copper Fine Particles with a Unique Strucure by Chemical Reduction at Room Temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Yonezawa, Naoki Nishida, Atsushi Hyono
  • 雑誌名: Chemistry Letters (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Internal distribution of micro-/ nano-sized ceramics and metals particles in mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeaki Abe, Ikuhiro Kida, Mitsue Esaki, Nobuki Iwadera, Mami Mutoh, Chika Koyama, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Yoshinori Kuboki, Manabu Morita, Yoshinori Sato, Koichi Haneda, Tetsu Yonezawa, Balachandran Jeyadevan, Kazuyuki Tohji, Fumio Watari
  • 雑誌名: Journal of Ceramics Society of Japan (印刷中)
  • NAID: 130000304782
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-assembly method of linearly aligning ZnO quantum dots for a nanophotonic signal transmission device (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yatsui, Y.Ryu, T.Morishima, W.Nomura, T.Kawazoe, T.Yonezawa, M.Washizu, H.Fujita, M.Ohtsu
  • 雑誌名: Applied Physics Letters (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 金属ナノ粒子の基礎と最近の話題 (2009)
  • 著者名/発表者名: 兵野篤・米澤徹
  • 雑誌名: 色材協会誌 82 ページ: 468-474
  • NAID: 10025530626
  • 査読あり
• [雑誌論文] Studies on Heterogeneous Degradation of Polypropylene/Talc Composite : Effect of Iron Impurity on the Degradation Behavior (2009)
  • 著者名/発表者名: Hisayuki Nakatani, Hiroshi Shibata, Kensuke Miyazaki, Tetsu Yonezawa, Hidetoshi Takeda, Yutaka Azuma, Shin Watanabe
  • 雑誌名: Journal of Applied Polymer Science 115 ページ: 167-173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Biodistribution of Indium-Tin Oxide Nanoparticles in Mice (2009)
  • 著者名/発表者名: Shigeaki Abe, Tetsu Yonezawa, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Fumio Uchida, Fumio Watari
  • 雑誌名: Nano Biomedicine 1 ページ: 70-74
  • NAID: 130004555791
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-situ observation of silver nanoparticle ink at high temperature (2009)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Yonezawa
  • 雑誌名: Bio-Medial Materials and Engineering 19 ページ: 29-34
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-situ TEM Observations of the Crystallization Process of Solution-Prepared MoS_2 Amorphous Particles (2009)
  • 著者名/発表者名: Akinori Hanzawa, Toshihiro Shimada, Tetsuya Hasegawa, Takahiro Sato, Takeo Kamino, Tetsu Yonezawa
  • 雑誌名: Journal of Nanoscience and Nanotechnolog 9 ページ: 6736-6740
  • 査読あり
• [学会発表] GaPナノ粒子を用いるペプチドのLDI-MS (2011)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山市)
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] マトリクススパッタリングによるナノ粒子包埋樹脂 (2011)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹、中川洸、宇田川智史
  • 学会等名: 第60回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場(大阪市)
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] Optical properties of Ag nanoparticles synthesized by sputtering method (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Udagawa, T.Yonezawa
  • 学会等名: International conference on nanoscopic colloid and surface science (NCSS2010)
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉)
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] 金属ナノ粒子の製造方式の紹介とバイオ応用例 (2010)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 学会等名: 北海道バイオクラスター・フォーラム第1回シーズ公開会
  • 発表場所: 札幌アスペンホテル、(札幌)(招待講演)
  • 年月日: 2010-07-16
• [学会発表] 酸化銅スラリーからの銅粒子生成における酸化還元挙動の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 兵野篤、西田直樹、米澤徹
  • 学会等名: 日本化学会 第60春季年会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス(東大阪市)
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] 二種の酸化銅からの銅微粒子合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西田直樹、兵野篤、米澤徹
  • 学会等名: 日本化学会 第60春季年会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス(東大阪市)
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] 無電解めっき法を用いた銅ナノ粒子の合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平野広隆、兵野篤、西田直樹、米澤徹
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2010年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-01-26
• [学会発表] 酸化銅(II)からの還元銅ナノ粒子合成プロセス (2010)
  • 著者名/発表者名: 兵野篤、西田直樹、米澤徹
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2010年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-01-26
• [学会発表] エマタール浴を用いたライン状アノード酸化皮膜の形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田哲、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • 学会等名: 平成21年度 日本金属学会・日本鉄鋼協会両支部合同冬季講演大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
• [学会発表] 二種の酸化銅からの銅微粒子合成の詳細挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西田直樹、兵野篤、米澤徹
  • 学会等名: 平成21年度 日本金属学会・日本鉄鋼協会両支部合同冬季講演大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
• [学会発表] レーザー照射を用いたアノード酸化皮膜のラインパターニング (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田哲、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • 学会等名: 表面技術協会 第121回講演大会
  • 発表場所: 成蹊大学(武蔵野市)
• [学会発表] ポリピロール電極を用いた電気めっき -金属粒子析出挙動におよぼすめっき条件の影響- (2010)
  • 著者名/発表者名: 菊地竜也、上田幹人、坂入正敏、米澤徹
  • 学会等名: 表面技術協会 第121回講演大会
  • 発表場所: 成蹊大学(武蔵野市)
• [学会発表] フラスコで作る金属ナノ材料の製法と利用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 学会等名: 第86回材料科学談話会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2009-12-25
• [学会発表] Cu Nano-/ Fine-particles Covered by Polymer Nanoskin : Material for MLCC (2009)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 学会等名: ICAM2009
  • 発表場所: Rio de Janeiro, Brazil
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] 金属ナノ粒子分散溶液の調製と無機/有機ハイブリッド樹脂への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 獅野裕一、米澤徹、西原寛、長谷要
  • 学会等名: 第62回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学(岡山)
  • 年月日: 2009-09-19
• [学会発表] 極小サイズ金属ナノ粒子の作製とその発光特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 獅野裕一、米澤徹、河合功治、西原寛
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 金属ナノ粒子の湿式法による合成と実用化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 学会等名: 資源・素材2009 平成21年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] 金ナノ粒子を分散させた透明樹脂の調製と光学特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 獅野裕一、米澤徹、西原寛
  • 学会等名: 日本化学会北海道支部夏季研究発表会
  • 発表場所: 苫小牧高等専門学校(苫小牧)
  • 年月日: 2009-07-11
• [学会発表] エマタール浴を用いたアルミニウムの局部アノード酸化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田哲、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • 学会等名: 表面技術協会 第120回講演大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉)
• [学会発表] 電解研磨/電解エッチング複合プロセスによるアルミニウム表面の微細加工 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和智悠太、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • 学会等名: 表面技術協会 第120回講演大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉)
• [学会発表] エマタール溶液中におけるAlアノード酸化皮膜の耐食性評価と微細加工への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田哲、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • 学会等名: ARS-表面技術協会 金属のアノード酸化皮膜の機能化部会-第26回知多コンファレンス
  • 発表場所: 師崎荘(愛知県南知多町)
• [学会発表] 電解研磨溶液中において良好な耐食性を有するAlアノード酸化皮膜化成条件の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和智悠太、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • 学会等名: ARS-表面技術協会 金属のアノード酸化皮膜の機能化部会-第26回知多コンファレンス
  • 発表場所: 師崎荘(愛知県南知多町)
• [学会発表] マイクロ波液中プラズマ法による銅ナノ粒子の合成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森邦彦、佐藤進、有屋田修、米澤徹、兵野篤、岡野芳雄
  • 学会等名: 第3回日本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム
  • 発表場所: 東京理科大学森戸記念館(東京)
• [備考]
  • URL: http://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/limsa/
• [備考]
  • URL: http://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/limsa/
• [産業財産権] 銅微粒子合成 (2009)
  • 発明者名: 米澤徹、西田直樹
  • 権利者名: 北海道大学
  • 産業財産権番号: 2009-202944
  • 出願年月日: 2009-09-02