| 研究概要 |
(1)金ナノ粒子-色素集積体の構築
塩析や表面ゾル-ゲル法を改良して、金ナノスフェア及び金ナノロッドと色素が規則的に配列した薄膜を作製した。色素には天然の光合成タンパクや人工色素を用いた。一方,電解酸化法によるポリチオフェン-色素混合薄膜の作製にも成功した。また,これらの集積体や薄膜を電極表面に作製し,光電変換素子とした。これらのモルフォロジーを走査電子顕微鏡で観察するとともに吸収スペクトルや蛍光スペクトルを測定し,構造評価を行った。
(2)表面増強ラマン散乱(SERS)信号の評価
構成した構造体にSERS用色素を結合させ、半導体レーザー励起によるSERSスペクトルを測定した。特に,金ナノスフェアの集積体表面に吸着した色素の配向状態解析を行った。その結果,ローダミン6Gは溶媒中で脱離するのに対し,ビピリジンは溶媒中でコンフォメーション変化を起こすことをSERS法で明らかにした。また,吸収スペクトルや蛍光スペクトルも測定し、ホットサイトにおける分子密度や電子状態とSERS信号との関係を定量的かつ総合的に評価した。
(3)ナノ構造の光電変換
構成した金ナノ粒子と色素より成る集積体(光電変換素子)を,光照射が可能な三極式電解セルに取り組み,光電流スペクトルを測定した。また,表面プラズモンと走査型電子顕微鏡によるモルフォロジー観察との関係を定量評価した。一方,平面金電極表面においても,異なる波長で逆方向に光電流を発生する二種の色素を吸着させ,双方向に駆動する光電変換素子を創出することに成功した。
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