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2013 年度 実績報告書

動的相分離溶液を反応場として作製した金ナノ四角プレートの光学特性及び触媒能評価

研究課題

研究課題/領域番号 23710117
研究機関東北大学

研究代表者

梶本 真司  東北大学, 理学研究科, 助教 (80463769)

キーワード金ナノ粒子 / レーザー合成 / ナノ秒レーザー / 相分離
研究概要

25年度の研究では、動的に相分離過程にある2-ブトキシエタノール(2BE)と水の混合溶液を反応場として作製した金ナノ四角形プレートについて,顕微鏡下で散乱スペクトルを調べることによって,その光学的性質を調べた。特に,孤立した金ナノ構造体の形状,配向をSEMによって確認した後に暗視野光学顕微鏡下で同じ粒子を観測することによって,粒子の形状とその散乱スペクトルの関係について調べた。また,溶液中への紫外光パルスレーザーの繰り返し照射によって,金四角形プレートがその厚さをほぼ一定にしたまま長辺の長さが成長したことから,金ナノ四角プレートの表面ではく,その縁においてのみ,成長が紫外光によって自己触媒的に進んでいる可能性について議論した。特に,相分離過程にある2BE-水混合溶液中と均一な混合溶液中で光照射による成長の仕方が異なることが分かった。
さらに,白金酸イオンを含む2BE-水混合溶液を試料とし,ナノ秒赤外光パルスで相分離過程を誘起した後に紫外光パルスを照射することによって,相分離過程にある溶液中で白金酸イオンの光還元反応を誘起した。赤外光パルスを照射せずに混合溶液中で光還元反応を誘起した際には紫外線励起によって赤色の発光を示す生成物が得られた。一方,近赤外光パルスを用いて相分離過程にある溶液中で光還元反応を誘起した際には,赤色だけではなく,紫外領域においても発光を示す生成物が得られた。これらの溶液を乾燥させた後,SEMを用いて生成物を観測すると得られた白金ナノ粒子の形状が赤外光パルスの有無によって異なることが分かった。これらの結果から金の還元反応だけではなく白金イオンの光誘起還元反応による白金ナノ構造体の合成においても,動的に相分離過程にある溶液が,反応場として単なる二液混合溶液とは異なる性質を持っていることを示した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Additive-Free Size-Controlled Synthesis of Gold Square Nanoplates Using Photochemical Reaction in Dynamic Phase-Separating Media2013

    • 著者名/発表者名
      S. Kajimoto, D. Shirasawa, N. N. Horimoto, H. Fukumura
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 29 ページ: 5889-5895

  • [雑誌論文] Bias voltage- dependent STM-tip-enhanced Raman spectroscopy of benzenethiol-modified gold nanoplates2013

    • 著者名/発表者名
      Fujita, Y.; Horimoto, N. N.; Kajimoto, S.; Fukumura, H.
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett.

      巻: 582 ページ: 110-114

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2013.07.028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Excitation energy migration in yellow fluorescent protein (citrine) layers adsorbed on modified gold surfaces.2013

    • 著者名/発表者名
      Hanis Mohd Yusoff, Izabela I. Rzeznicka, Hirotaka Hoshi, Shinji Kajimoto, Noriko Nishizawa Horimoto, Kazuhiro Sogawa, Hiroshi Fukumura
    • 雑誌名

      Applied Surface Science

      巻: 280 ページ: 776-782

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2013.05.060

    • 査読あり
  • [学会発表] Hydrogen-Bond Breaking during Phase Separation in Triethylamine-Water Mixture: A Molecular Dynamics Study2013

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kajimoto
    • 学会等名
      Satellite Meeting of ICMS2013 in Sendai "Molecular Simulation of Liquids and Interfaces”
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      20131122-20131122
    • 招待講演
  • [学会発表] 相分離過程に現れる溶液内ナノ構造を反応場とした金属ナノ粒子作製2013

    • 著者名/発表者名
      梶本真司
    • 学会等名
      第3回CSJ化学フェスタ2013
    • 発表場所
      船堀,東京
    • 年月日
      20131021-20131021
    • 招待講演
  • [学会発表] 相分離溶液を反応場として作製した(100)面を持つ金ナノ四角プレート の光学特性の評価2013

    • 著者名/発表者名
      岡本 隆志, 白澤 大輔, 梶本 真司, 福村 裕史
    • 学会等名
      2013年光化学討論会
    • 発表場所
      松山,愛媛
    • 年月日
      20130912-20130912
  • [学会発表] Fluorescence lifetime changes of dyes nearby gold nanowires due to plasmon excitation revealed by two-colour laser experiment2013

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kajimoto, Yusuke Chiba, Chio Ishida, Noriko Horimoto, Hiroshi Fukumura
    • 学会等名
      International Conference on Photochemistry (ICP2013)
    • 発表場所
      Leuven, Belgium
    • 年月日
      20130723-20130723
  • [学会発表] Photochemical synthesis of metal nanoparticles in dynamic and static solution of water and butoxyethanol; the mechanism studied by transient absorption2013

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kajimoto, Daisuke Shirasawa, Umair Yaqub Qazi, Sungjae Kim, Makoto Hanagata, Hiroshi Fukumura
    • 学会等名
      International Conference on Photochemistry (ICP2013)
    • 発表場所
      Leuven, Belgium
    • 年月日
      20130722-20130722
  • [学会発表] Photo-synthesis of gold nanoparticles in dynamic phase separating media and aqueous solutions2013

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kajimoto, Daisuke Shirasawa, Umair Yaqub Qazi, Hiroshi Fukumura
    • 学会等名
      the collaborative conference on Materials Research (CCMR) 2013
    • 発表場所
      Jeju Island, South Korea
    • 年月日
      20130624-20130624
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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