| 研究課題/領域番号 |
19K05491
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
金井塚 勝彦 山形大学, 理学部, 教授 (50457438)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 近赤外 / 光増強 / 銀ナノ粒子 / 界面配列 / フタロシアニン / ナフタロシアニン / 透明電極 |
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| 研究実績の概要 |
近赤外領域に吸収を持つ化合物において，その光吸収効率を飛躍的に向上させることができれば，エネルギー変換素子，光触媒，光センシング技術を用いたバイオセンサーやバイオイメージング分野，医療等へ貢献できる．しかしながら近赤外に強い吸収をもつ化合物は限られており，近赤外の有効利用に関する研究領域はまだまだ未開拓である．本研究では，近赤外光を吸収する機能性分子（亜鉛フタロシアニンZnPcやナフタロシアニンZnNPc誘導体）と，近赤外光を吸収（フォトントラップ）し周囲に増強電場を生じる三角形銀ナノプレート（AgTNP），とを電極上で接合した「複合ナノ界面」を構築し，「近赤外増強デバイスの構築」を実現する．
初年度は、三角形銀ナノプレート（AgTNP）の合成ならびに合成したAgTNPの界面固定に関する実験を行った。硝酸銀を出発物質として、還元剤を用いて溶液中で反応させ、一辺がおよそ100nmのAgTNPを合成した。合成の確認は、透過型電子顕微鏡および吸収スペクトル測定により行った。吸収スペクトル測定では、三角形銀ナノプレート（AgTNP）に特有の長波長側に大きな吸収帯が観測された。次に、透明電極（ITO）またはガラス上に、先に合成したAgTNPの固定を行った。様々な条件で実験を行い、効率よく固定できる手法の確立に向けて調査を行っている。固定の確認は原子間力顕微鏡および基板の吸収スペクトル測定により行った。
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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
初年度は、三角形銀ナノプレート（AgTNP）の合成ならびに合成したAgTNPの界面固定に関する実験を行った。AgTNPの界面固定については、固定条件の検討に時間を要すると予想し、実際にかなりの時間を費やしたが、いくつかの条件のもと、固定できることがわかった。申請時に提案していた初年度の実験計画通りに進んだため、上記区分を選択した。
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| 今後の研究の推進方策 |
初年度は、三角形銀ナノプレート（AgTNP）の合成ならびに合成したAgTNPの界面固定までの成果が得られた。２年目は、AgTNPの界面固定の確立を目指す。また、最終目標は近赤外光を吸収する機能性分子（亜鉛フタロシアニンZnPcやナフタロシアニンZnNPc誘導体）と，近赤外光を吸収し周囲に増強電場を生じる三角形銀ナノプレート（AgTNP），とを電極上で接合した「複合ナノ界面」を構築し，「近赤外増強デバイスの構築」を実現することであるため、AgTNPと機能性分子からなる複合ナノ界面の構築に向けた実験を行う。具体的には、AgTNPと接合可能な機能性分子を合成する。また、それらの接合挙動について原子間力顕微鏡および基板の吸収スペクトル測定により評価する。
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