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2008 年度 実績報告書

ナノ粒子超格子に基づく光電場増強場の創出とその新奇化学反応への展開

計画研究

研究領域光―分子強結合反応場の創成
研究課題/領域番号 19049007
研究機関筑波大学

研究代表者

寺西 利治  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (50262598)

キーワードナノ材料 / 自己組織化 / 超格子 / 表面プラズモン / ナノ粒子 / 光電場増強場 / 化学反応
研究概要

光-分子強結合反応場の構築は、弱い光あるいは低エネルギーの光を用いた光化学反応の高効率化や新奇反応の開拓が可能となる。ボトムアップ法により創出される精緻なナノ粒子およびその超格子を用いることにより、プラズモン誘起光電場増強による二光子励起や光電子移動反応を利用した新奇光化学反応の開拓が可能になると期待される。本年度は、超格子の粒子間距離短縮を目的とした低耐熱性低分子量チオール保護Auナノ粒子の室温粒径制御法の開発について検討を行った。2nm程度のアルカンチオール保護Auナノ粒子トルエン溶液に、酸性度の異なるプロトン酸とソフト性の異なるハロゲン化物イオンを添加することにより、配位子の脱着および粒子の融合が促進され、2-7nmの範囲でAuナノ粒子の精密粒径制御に成功した。これらAuナノ粒子LB単粒子膜の吸収スペクトル測定より、粒子間距離の減少(粒径一定)および粒径の増大(粒子間距離一定)がプラズモンカップリングを誘起し、表面プラズモン共鳴波長の長波長シフトを引き起こすことを明らかにした。次に、Auナノ粒子による増強光電場を用いた禁制遷移の許容化を目指し、光電場増強効果の大きい20nm以上の高品質金属Auナノ構造体の合成を目指し、プラズモン金属ナノ粒子凝集体のプラズモン励起による一重項酸素の生成(^3O_2→^1O_2 : 禁制遷移)について検討した。電解質添加等により種々の粒径を有するAuナノ粒子凝集体を形成させ、524nm励起光照射(キセノンランプ)による一重項酸素の生成を近赤外発光スペクトルにより測定したところ、一重項酸素からのリン光は観察されなかった。一重項酸素生成の有無、および、一重項酸素からAuナノ粒子へのエネルギー移動を別々に検討する必要がある。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Room Temperature Size Evolution of ThiolProtected Gold Nanoparticles Assisted by Proton Acids and Halogen Anions2009

    • 著者名/発表者名
      M. Kanehara, T. Teranishi, et.al.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc 131

      ページ: 1630-1631

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Structurespecific Functions of Patchy Nanoparticles2009

    • 著者名/発表者名
      T. Teranishi, et.al.
    • 雑誌名

      Chem. Lett. (Highlight Review) 38

      ページ: 194-199

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 金属ナノ粒子超格子2009

    • 著者名/発表者名
      寺西利治
    • 雑誌名

      工業材料 57

      ページ: 30-31

  • [雑誌論文] Thermally Stable Silicacoated Hydrophobic Gold Nanoparticles2008

    • 著者名/発表者名
      M. Kanehara, T. Teranishi, et.al.
    • 雑誌名

      J. Nanosci. Nanotech 9

      ページ: 673-675

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 無機ナノ粒子の液相構造制御と無機材料への応用2008

    • 著者名/発表者名
      寺西利治
    • 雑誌名

      鉱山 665

      ページ: 45-53

  • [学会発表] 種々の曲面をもつナノ粒子2009

    • 著者名/発表者名
      寺西利治
    • 学会等名
      日本化学会第89回春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-26
  • [学会発表] 酸とハロゲンイオンを用いたチオール保護金ナノ粒子の室温精密粒径制御2009

    • 著者名/発表者名
      金原正幸、櫻井潤一、寺西利治
    • 学会等名
      日本化学会第89回春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス
    • 年月日
      2009-03-26
  • [学会発表] Unique Optical and Electronic Properties of Macrocyclic π-conjugated Ligand-Protected Gold Nanonarticles2009

    • 著者名/発表者名
      寺西利治
    • 学会等名
      Hybrid Materials 2009
    • 発表場所
      Tours (France)
    • 年月日
      2009-03-16
  • [学会発表] Anisotropically Phase-Segregated Inorganic Nanoparticles : Synthesis and Structure-Specific Functions2008

    • 著者名/発表者名
      寺西利治
    • 学会等名
      2008 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston (USA)
    • 年月日
      2008-12-02
  • [学会発表] Anisotropically PhaseSegregated Inorganic Nanoparticles : Synthesis and Structure Specific Functions2008

    • 著者名/発表者名
      寺西利治
    • 学会等名
      NanoSMat2008
    • 発表場所
      Barcelona (Spain)
    • 年月日
      2008-10-23
  • [学会発表] 酸を用いたチオール保護金ナノ粒子の室温精密粒径制御2008

    • 著者名/発表者名
      金原正幸、寺西利治
    • 学会等名
      日本化学会第2回関東支部大会
    • 発表場所
      群馬大学桐生キャンパス
    • 年月日
      2008-09-19
  • [学会発表] π-金属直接相互作用を有するポルフィリン保護金ナノ粒子の構造と光学特性2008

    • 著者名/発表者名
      金原正幸、寺西利治
    • 学会等名
      第61回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      九州大学六本松キャンパス
    • 年月日
      2008-09-09
  • [学会発表] 酸を用いたチオール保護金ナノ粒子の室温精密粒径制御2008

    • 著者名/発表者名
      櫻井潤一、金原正幸、寺西利治
    • 学会等名
      第61回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      九州大学六本松キャンパス
    • 年月日
      2008-09-09
  • [学会発表] Unique Optical Properties of Gold Nanoparticles Protected by Macrocyclic π-Conjugated Ligands2008

    • 著者名/発表者名
      寺西利治
    • 学会等名
      XXII IUPAC Symposium on Photochemistry
    • 発表場所
      Gothenburg (Sweden)
    • 年月日
      2008-07-29
  • [学会発表] π-金属直接相互作用を有するポルフィリン保護金ナノ粒子の構造と光学特性2008

    • 著者名/発表者名
      金原正幸、高橋宏和、寺西利治
    • 学会等名
      ナノ学会第6回大会
    • 発表場所
      九州大学医学部百年講堂
    • 年月日
      2008-05-08
  • [図書] Bottom-un Nanofabrication : Supramolecules, Self-Assemblies, and Organized Films2009

    • 著者名/発表者名
      M. Kanehara and T. Teranishi
    • 総ページ数
      34
    • 出版者
      American Scientific Publishers

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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