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半導体量子ドットを内包するシロキサンナノ粒子の合成および構造解析を行なった。セレン化カドミウム金属ナノ粒子は既報を参考にして作製し、蛍光スペクトルおよび透過型電子顕微鏡観察により、単分散な金属ナノ粒子(粒子サイズ4-6nm)が得られていることを確認した。金属ナノ粒子の粒子サイズは、反応温度を変化させることで制御可能であった。金属ナノ粒子の溶媒分散性については、合成直後では、酸化トリオクチルホスフィンやヘキサデシルアミンなどの疎水性分子が配位しているために、クロロホルムやトルエンなどの疎水性溶媒にのみ分散する。そこで、セチルトリメチルアンモニウムブロミドやドデシル硫酸ナトリウム等の界面活性剤と複合化させることにより、エタノールと水の混合溶媒などの極性溶媒中においても安定に分散することがわかった。シロキサン結合による金属ナノ粒子の封入実験に関しては、ケイ素原子を取り巻く4つすべてが加水分解部位であるテトラエトキシシランをシランモノマーとして用いた場合では、シロキサンネットワークの成長が早すぎるために金属ナノ粒子一つだけを封入することが困難であった。したがって、三つの加水分解部位と一つの有機官能基を有するシランモノマー、所謂、ポリシルセスキオキサン骨格による封入を試み、粒子表面の一部にアミノ基が導入されたシロキサンナノ粒子を合成した。アミノ基の導入により、量子ドットの蛍光量子収率の向上が観測された。
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