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2018 年度 実績報告書

貴金属ナノクラスターに対する極限的高分解能分離技術の確立と構造―物性相関の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04099
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, 教授 (20332182)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード金属クラスター / 高分解能分離 / 高速液体クロマトグラフィー / 合金
研究実績の概要

金属原子が数個から百個程度集まった金属クラスターは、ナノスケールの大きさをもち、また対応するバルク金属とは異なる物性や機能を発現する。さらに、そうした物性や機能は構成原子数や化学組成に依存して変化する。こうした金属クラスターを制御できれば、同じ元素にて様々な新たな材料を創成できることから、金属クラスターは、物理、化学、生物分野を含む幅広い分野にて、盛んに研究が行われている。チオラートにより保護された金属クラスターは、その中でも最も研究の行われている金属クラスターの一つである。我々は、それら金属クラスターの構造解析において、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を有効活用することにも精力的に取り組んでいる。そうした取り組みにより、我々はHPLCにより、次の4つの分離に成功した;1)疎水性チオラート保護金クラスターの構成原子数毎への分離、2)疎水性チオラート保護合金クラスターの化学組成毎及び構造異性体毎への分離、3)二種類の疎水性チオラートに保護された金属クラスターの位置異性体毎への分離、4)親水性金属クラスターの構成原子数毎への分離。これらの分離の実現により、1’)ドデカンチオラート保護金クラスタ-におけるバルクから非バルクへの変遷サイズ、2’)疎水性チオラート保護合金クラスターにおける異原子置換効果及び異性体分布の実験条件依存性、3’)疎水性金属クラスターにおける配位子交換反応のメカニズム、4’)親水性合金クラスターにおける生成物の化学組成、について深い理解が得られた。これらの研究成果は、HPLCによる分離・分析は、チオラート保護金属クラスターの基本的性質を理解する上で、極めて有力な手段であることを明示している。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件)

  • [国際共同研究] シンガポール国立大学(シンガポール)

    • 国名
      シンガポール
    • 外国機関名
      シンガポール国立大学
  • [国際共同研究] ウィーン工科大学(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      ウィーン工科大学
  • [雑誌論文] Deepening the Understanding of Thiolate-Protected Metal Clusters Using High-Performance Liquid Chromatography2019

    • 著者名/発表者名
      Niihori Yoshiki、Yoshida Kana、Hossain Sakiat、Kurashige Wataru、Negishi Yuichi
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 92 ページ: 664~695

    • DOI

      10.1246/bcsj.20180357

  • [雑誌論文] Dynamic Behavior of Thiolate-Protected Gold?Silver 38-Atom Alloy Clusters in Solution2019

    • 著者名/発表者名
      Niihori Yoshiki、Hashimoto Sayaka、Koyama Yuki、Hossain Sakiat、Kurashige Wataru、Negishi Yuichi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.9b02644

  • [雑誌論文] High-performance liquid chromatography mass spectrometry of gold and alloy clusters protected by hydrophilic thiolates2018

    • 著者名/発表者名
      Niihori Yoshiki、Shima Daisuke、Yoshida Kana、Hamada Kota、Nair Lakshmi V.、Hossain Sakiat、Kurashige Wataru、Negishi Yuichi
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 10 ページ: 1641~1649

    • DOI

      10.1039/C7NR07840D

  • [雑誌論文] Atomic and Isomeric Separation of Thiolate-Protected Alloy Clusters2018

    • 著者名/発表者名
      Niihori Yoshiki、Koyama Yuki、Watanabe Seiichiro、Hashimoto Sayaka、Hossain Sakiat、Nair Lakshmi V.、Kumar Bharat、Kurashige Wataru、Negishi Yuichi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 9 ページ: 4930~4934

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.8b02211

  • [学会発表] 金クラスターの精密合成とその活用による水分解光触媒の高機能化2018

    • 著者名/発表者名
      根岸雄一
    • 学会等名
      半導体による太陽光-水素エネルギー変換技術研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] High-Performance Liquid Chromatography and Crystal Structure of Alloy Clusters2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Negishi
    • 学会等名
      Departmentl Seminar in Department of Chemistry
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高速液体クロマトグラフ質量分析装置を駆使した親水性金クラスター及び 合金クラスターの精密分離及び化学組成評価2018

    • 著者名/発表者名
      浜田幸太、新堀佳紀、吉田佳奈、藏重亘、根岸雄一
    • 学会等名
      ナノ学会第16回大会
  • [学会発表] 逆相高速液体クロマトグラフィーを駆使した チオラート保護合金クラスターの精密分離と異性化反応の追跡2018

    • 著者名/発表者名
      橋本彩加、渡邉誠一朗、新堀佳紀、藏重亘、根岸雄一
    • 学会等名
      ナノ学会第16回大会
  • [学会発表] High-Performance Liquid Chromatography Mass Sectrometry of Thiolate-Protected Metal Clusters2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Negishi
    • 学会等名
      Asian Symposium on Nanoscience and Nanotechnology 2018 "Fundamentals and applications of Nanoclusters and Nanoparticles"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Precise separation and evaluation of hydrophilic gold and alloyclusters by using HPLC mass spectrometry2018

    • 著者名/発表者名
      浜田幸太、新堀佳紀、吉田佳奈、藏重亘、根岸雄一
    • 学会等名
      Asian Symposium on Nanoscience and Nanotechnology 2018 "Fundamentals and applications of Nanoclusters and Nanoparticles"
  • [学会発表] ATOMIC AND ISOMERIC HIGH-RESOLUTION SEPARATION OF THIOLATE-PROTECTED ALLOY CLUSTERS BY REVERSED-PHASE HIGH-PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY2018

    • 著者名/発表者名
      橋本彩加、渡邉誠一朗、新堀佳紀、藏重亘、根岸雄一
    • 学会等名
      Asian Symposium on Nanoscience and Nanotechnology 2018 "Fundamentals and applications of Nanoclusters and Nanoparticles"
  • [学会発表] 精密金属クラスターの幾何構造2018

    • 著者名/発表者名
      根岸雄一
    • 学会等名
      分子研研究会「光とナノ物質の相互作用:分子科学の未来にむけて」
  • [学会発表] High-Performance Liquid Chromatography Mass Sectrometry of Thiolate-Protected Metal Clusters2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Negishi
    • 学会等名
      Internal Conference of Mass Spectrometry and Proteomics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Atomic and isomeric high-resolution separation of thiolate-protected alloy clusters by reversed-phase high-performance liquid chromatography2018

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Hashimoto、 Yuichi Negishi
    • 学会等名
      6th International Conference and Exhibition on Advances in Chromatography & HPLC Techniques
  • [学会発表] Precise separation of gold clusters protected by hydrophilic thiolates and evaluation of their chemical compositions by LC/MS2018

    • 著者名/発表者名
      Kana Yoshida、Yuichi Negishi
    • 学会等名
      6th International Conference and Exhibition on Advances in Chromatography & HPLC Techniques
  • [学会発表] High-Performance Liquid Chromatography Mass Sectrometry of Thiolate-Protected Metal Clusters2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Negishi
    • 学会等名
      6th International Conference and Exhibition on Advances in Chromatography & HPLC Techniques
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 液体クロマトグラフィー質量分析法を駆使した親水性金クラスター及び合金クラスターの精密分離及び化学組成評価2018

    • 著者名/発表者名
      浜田幸太、吉田 佳奈、 海老名 彩乃、 新堀 佳紀、 藏重 亘、 根岸 雄一
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
  • [学会発表] 逆相高速液体クロマトグラフィーによるチオラート保護合金クラスターの精密合成技術の開発及び物性評価2018

    • 著者名/発表者名
      橋本彩加、渡邉誠一郎、新堀佳紀、藏重亘、根岸雄一
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
  • [学会発表] 逆相高速液体クロマトグラフィーによるチオラート保護合金クラスターの精密分離と物性評価2018

    • 著者名/発表者名
      橋本彩加、渡邉誠一郎、新堀佳紀、藏重亘、根岸雄一
    • 学会等名
      第67回日本分析化学会年会
  • [学会発表] 親水性相互作用クロマトグラフィーを用いた親水性チオラート保護金属クラスターの高分解能分離と化学組成評価2018

    • 著者名/発表者名
      吉田佳奈、新堀佳紀、浜田幸太、根岸雄一
    • 学会等名
      第67回日本分析化学会年会
  • [学会発表] 逆相高速液体クロマトグラフィーを駆使したチオラート保護合金クラスターの原子精度分離及び異性化反応の追跡2018

    • 著者名/発表者名
      橋本彩加、渡邉誠一朗、新堀佳紀、藏重亘、根岸雄一
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ2018
  • [学会発表] Precise Synthesis of Platinum and Alloy Clusters and Elucidation of Their Structures2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Negishi
    • 学会等名
      MRS 2018 Fall Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Precise Synthesis and Application of Metal Clusters2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Negishi
    • 学会等名
      Special Seminar in Department of Chemistry and Biochemistry of University of Mississippi
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Precise Synthesis and Application of Metal Clusters2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Negishi
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Chemistry and Catalysis "Advanced Chemistry and Catalysis Engineering"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 親水性配位子で保護された金及び合金クラスターの高分解能分離と化学組成分布の評価2018

    • 著者名/発表者名
      吉田佳奈、浜田幸太、海老名彩乃、新堀佳紀、根岸雄一
    • 学会等名
      第28回日本MRS年次大会
  • [学会発表] 逆相高速液体クロマトグラフィーを駆使したチオラート保護合金クラスターの精密分離技術の応用2018

    • 著者名/発表者名
      橋本彩加、渡邉誠一朗、新堀佳紀、藏重亘、根岸雄一
    • 学会等名
      第28回日本MRS年次大会

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公開日: 2019-12-27  

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