| 研究課題/領域番号 |
15J09168
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
高畑 遼 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| キーワード | 金ナノ構造体 / ナノロッド / 表面プラズモン共鳴 / チオール / レイリー不安定性 |
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| 研究実績の概要 |
直径が2nm以下の極細金ナノロッド（AuUNRs）を合成して、その安定性を調べた。紫外可視近赤外分光と透過型電子顕微鏡観察により、AuUNRsはそのレイリー不安定性から端からの断裂が起こり、自発的に粒子へと形態を変えることが明らかとなった。オレイルアミンが系中に共存することにより、この分解過程はかなり抑制されるため、オレイルアミンが合成のテンプレートとしてだけでなく、形態を保つためにもオレイルアミンが必要であることがわかった。
配位子を交換をするのに必要な短いAuUNRsの性質を調べ、その光学特性を明らかにした。直径を2 nm程度に維持したまま、4－15 nmの長さの異なるAuUNRsを合成することに成功した。いわゆる数十 nmの太い直径のロッドとは異なり、1000 nm以上の長波長領域に表面プラズモン共鳴の共鳴ピークが強く見られた。このことは、細いロッドでは光学特性が異なることを示唆していると考えている。
アミン保護で合成した短いロッドをチオールを用いて配位子交換し、形態を調べた。数種類の異なるチオール配位子を用いて交換を行ったが、それらについては大きな違いは見られなかった。配位子をチオールに交換することで表面プラズモン共鳴は短波長にシフトした。透過型電子顕微鏡による観察からロッドが少し太くなり、さらに長さも短くなっていた。それがロッドで見られる表面プラズモン共鳴の共鳴ピークが短波長シフトした原因だと考えられる。また、光学スペクトルの急激な変化から、ロッドの表面保護材がチオールに交換されたと推測している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
配位子交換には成功しており、ロッド形状のチオールが配位した極細金ナノロッドを合成することに成功している。その形状は透過型顕微鏡観察により、直径は2 nmのロッドであることがわかっており、チオール保護された極細金ナノロッドの合成に成功したと言える。また、この構造体は前駆体であるアミン保護の物と比べて安定性も向上しており、チオール保護により材料応用への可能性を高めた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後はより安定で構造の決まった極細金ナノロッドを合成するため、チオールによるエッチングを試みる。そのための条件検討を進めていきたいと考えている。現状チオールを単に加えた場合、何らかの構造体に変化することなく、分解してしまっていることがわかっており、より詳細に条件を検討する必要があると考えている。
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