2003 年度実績報告書

オパール、逆オパール形状を持ったナノメータサイズの多孔性光触媒の合成

研究課題

研究課題/領域番号	14050104
研究機関	(財)神奈川科学技術アカデミー
研究代表者	佐藤治財団法人神奈川科学技術アカデミー, 光科学重点研究室, 研究員 (80270693)
キーワード	光触媒 / 酸化亜鉛 / 超親水性 / 超撥水性 / スピン転移 / ストライプ構造
研究概要	光触媒材料である酸化亜鉛の光照射による超親水性と超撥水性のパターンニング、及び、Fe(III)光スピン転移錯体[Fe(5-Br-qsal)_2](NO_3)・2CH_3OHのストライプ構造について検討した。 1.酸化亜鉛の超親水性と超撥水性電気化学的に作製した酸化亜鉛膜は、酸化亜鉛がナノスケールでの棒状構造をしている。平均的なカラムの直径は約125nmであり、密度は24カラム/μm^2であった。フッ素コーティング後の前進接触角は167±0.7°後退接触角は159±0.8°であった。対照実験として、酸化亜鉛単結晶表面を同じ手法で撥水処理し、接触角を測定したところ、前進角、後退角はそれぞれ112°、82°であった。このことは、我々が作製した酸化亜鉛膜の接触角が大きいのは、表面のナノ構造によることを示唆している。さらに、酸化亜鉛が光触媒であることを利用して、光照射によりパターンを作製することを試みた。その結果、光を照射したところは表面をコートしている分子が分解し親水性になり、撥水性と親水性のパターンを形成できることが証明できた。 2.Fe(III)光スピン転移錯体のストライプ構造 [Fe(5-Br-qsal)_2]NO_3・2CH_3OH錯体は温度変化により、T_c=228K及びT_c=132Kで高スピンから低スピンへの相転移、Fe^<III>(t_<2g>^3e_g^2 : S=5/2) -> Fe^<III>(t_<2g>^5e_g^0 : S=1/2)を示した。X線構造解析より、100Kと273Kでは、結晶学的に独立な分子は一分子であり、それぞれ、低スピン状態、高スピン状態であった。また、中間相である173Kでは、独立な分子は二分子であり、低スピン状態を示す一次元鎖と高スピン状態を示す一次元鎖が交互に積層したストライプ構造をしていることがわかった。さらに、低温(5K)で光照射を行うとスピン転移が誘起され、ストライプ状構造を形成することが示唆された。このような、温度、光によるナノスケールでの分子配列制御は、分子素子構築の観点から重要である。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Yokoyama, T., Takahashi K., Sato, O.: "A New Meatsatble Photoinduced Phase of Cu(II) Ethylenediamine Complexes Studied by X-ray-absorption Fine-structure Spectroscopy."Phys.Rev.B. 67. 172104 (2003)
[文献書誌] Takahashi, K., Kawakami, T., Gu, Z.-Z., Einaga, Y., Fujishima, A., Sato, O.: "An Abrupt Spin Transition Based on short S...S Contacts in a Novel Fe (II) Complex whose Ligand contains a 1,3-Dithiole Ring."Chem.Commun.. 2374-2375 (2003)
[文献書誌] Li, G., Akitsu, T., Sato, O., Einaga, Y.: "Photoinduced Magnetization for Cyano-bridged 3d-4f Hetero-bimetallic Assembly Nd(DMF)_4(μ-CN)_5Fe(CN)_5・H_2O (DMF=N,N- dimethylformamide)"J.Am.Chem.Soc.. 125. 12396-12397 (2003)
[文献書誌] Sato, O.: "Optically Switchable Molecular Solids : Photoinduced Spin-Crossover, Photochromism and Photoinduced Magnetization."Acc.Chem.Res.. 36. 692-700 (2003)
[文献書誌] Cui, A., Takahashi, K., Fujishima, A., Sato, O.: "Novel Co complex with high Transformation Temperature of Valence Tautomerism."J.Photochem.Photobiol.A Chem.. 161. 243-246 (2004)
[文献書誌] 佐藤治: "分子性光誘起磁性物質の開発〜光化学の新領域"応用物理. 72. 731-735 (2003)

2003 年度 実績報告書

オパール、逆オパール形状を持ったナノメータサイズの多孔性光触媒の合成

研究代表者

佐藤 治 財団法人神奈川科学技術アカデミー, 光科学重点研究室, 研究員 (80270693)

研究成果

[文献書誌] Yokoyama, T., Takahashi K., Sato, O.: "A New Meatsatble Photoinduced Phase of Cu(II) Ethylenediamine Complexes Studied by X-ray-absorption Fine-structure Spectroscopy."Phys.Rev.B. 67. 172104 (2003)

[文献書誌] Takahashi, K., Kawakami, T., Gu, Z.-Z., Einaga, Y., Fujishima, A., Sato, O.: "An Abrupt Spin Transition Based on short S...S Contacts in a Novel Fe (II) Complex whose Ligand contains a 1,3-Dithiole Ring."Chem.Commun.. 2374-2375 (2003)

[文献書誌] Li, G., Akitsu, T., Sato, O., Einaga, Y.: "Photoinduced Magnetization for Cyano-bridged 3d-4f Hetero-bimetallic Assembly Nd(DMF)_4(μ-CN)_5Fe(CN)_5・H_2O (DMF=N,N- dimethylformamide)"J.Am.Chem.Soc.. 125. 12396-12397 (2003)

[文献書誌] Sato, O.: "Optically Switchable Molecular Solids : Photoinduced Spin-Crossover, Photochromism and Photoinduced Magnetization."Acc.Chem.Res.. 36. 692-700 (2003)

[文献書誌] Cui, A., Takahashi, K., Fujishima, A., Sato, O.: "Novel Co complex with high Transformation Temperature of Valence Tautomerism."J.Photochem.Photobiol.A Chem.. 161. 243-246 (2004)

[文献書誌] 佐藤治: "分子性光誘起磁性物質の開発〜光化学の新領域"応用物理. 72. 731-735 (2003)

2003 年度実績報告書

佐藤治財団法人神奈川科学技術アカデミー, 光科学重点研究室, 研究員 (80270693)