研究課題
昨年度から引き続き、当該年度において、様々な金属ナノ粒子と保護分子の結合の熱力学的な性質について調べた。水晶振動子マイクロバランスを用いて、過去に求められた、平滑な単結晶の金に吸着するアルカンチオールのデータとの比較を行い、ナノスケールの金属に結合する有機分子の特性について検討した。その結果、アルカンチオールにおいては、金ナノ粒子と巨視的な大きさの単結晶の金の間で、顕著な違いは観察されなかった。アルカンチオールは、想定通り、強く金に結合し、一旦吸着すると、高温などの特殊な環境にしない限り粒子表面から脱離しなかった。しかし、アルカンチオール以外の保護分子においては、大きな差が見られ、中には非常に弱く結合する特殊な保護分子も見られた。これまでの多くの先行研究で、金ナノ粒子は、銀ナノ粒子よりも安定であることが経験的に知られていたが、本研究でも先行研究と矛盾しないデータが得られた。さらに、結合エネルギーは粒径に強く依存する傾向も観察され、金属のサイズによって、結合の性質が変化することを明らかにした。粒径が小さくなり、界面の曲率が大きくなるにつれて、巨視的な大きさの金属と比べて、コーナーやエッジなどを占める金属原子の割合が増加し、そのような金属原子が特殊な結合サイトとして作用していると考察した。保護分子が脱離し、吸着量が一定の値を下回ると、金属原子は粗大化することは、複数の反応系で観察された。
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すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (1件)
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