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2015 年度 実績報告書

外部刺激応答性の超分子会合体を用いた新規の金属ナノ結晶の分離回収法の創製

研究課題

研究課題/領域番号 26790018
研究機関中央大学

研究代表者

伊村 くらら  中央大学, 理工学部, 助教 (60707107)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード貴金属ナノ結晶 / コロイド科学 / 界面化学 / 分子集合体 / 超分子 / 外部刺激応答性
研究実績の概要

平成27年度は、貴金属ナノ結晶の結晶面ごとにあらわれるアミン化合物の吸着特性の違いを利用して、異方形態金ナノ結晶の分離回収手法の確立を行った。異方形態金ナノ結晶には様々な形、結晶面を持つものが知られており、これらは構造ごとに光学特性や触媒特性が大きく変化する。本研究では、結晶作製における再現性が極めて高く、かつ露出する結晶面が確実に特定できる単結晶型の金ナノロッドを用いた。
セチルトリメチルアンモニウム塩(CTAB)を用いて調製された金ナノロッドは、側面に(100)面および(110)面を多くもつ。これらは、CTABのアミノ基および対イオンの吸着によるものとされるが、pH応答型両親媒性化合物C16CAで配位子交換を行っても、表面構造に変化は見られなかった。これは、CnCAがCTABと同じくアミノ基を持つこと、ならびに両者が類似構造を持つために混合吸着構造を経由しながら緩やかに置換が進行したためと考えられる。CnCAは、単成分系ではpH6以下でラメラ状の超分子体を形成するが、CTABとの混合系ではCTAB貫入による分子パッキングの乱れが発生して超分子体の形成が妨げられた。これは、過剰量のC16CAを加えることで克服された。
金ナノロッドはpH6以下で形成されるラメラ状超分子体に取り込まれ、分散液からろ別することが可能であった。ここで、金ナノロッドのアスペクト比を変化して、金結晶面の組成比とナノロッド回収効率を比較すると、(110)面および(100)面のより多い結晶形態のもので高い回収効率が確認された。これは、CnCA超分子体のアミノ基がこれら結晶面に高い親和性を示すためであると考える。この結果を利用することで、異方形態金結晶の結晶構造に基づいた回収を行うことが可能と言える。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Surface clean gold nanoflower obtained by complete removal of capping agents: an active catalyst for alcohol oxidation2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiro Imura, Shinya Furukawa, Kenichi Ozawa, Clara Morita-Imura, Takeshi Kawai, Takayuki Komatsu
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 6 ページ: 17222-17227

    • DOI

      10.1039/C5RA27146K

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] pH-induced recovery and redispersion of shape-controlled gold nanorods for nanocatalysis2015

    • 著者名/発表者名
      Clara Morita-Imura, Takahiro Kobayashi, Yoshiro Imura, Takeshi Kawai, Hitoshi Shindo
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 5 ページ: 75889-75894

    • DOI

      10.1039/C5RA17369H

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] pH変化による分子集合転移を用いた有機色素の可溶化と分離回収機能の発現2016

    • 著者名/発表者名
      座間 克也, 伊村 くらら, 新藤 斎
    • 学会等名
      第66回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島)
    • 年月日
      2016-09-12
  • [学会発表] 刺激応答性界面活性剤との複合化による貴金属ナノ結晶の分離回収制御2016

    • 著者名/発表者名
      伊村 くらら, 波多野 萌, 座間 克也, 小林 孝博, 新藤 斎
    • 学会等名
      第66回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島)
    • 年月日
      2016-09-11
  • [学会発表] 界面活性剤存在下でのマイクロ金結晶の溶解と再成長による異方形態制御2016

    • 著者名/発表者名
      秋元 良裕, 伊村 くらら, 新藤 斎
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都)
    • 年月日
      2016-03-27
  • [学会発表] Ca2+, Mg2+への配位がもたらすpH応答性界面活性剤の高次分子集合形態の制御2016

    • 著者名/発表者名
      村山 千明, 座間 克也, 伊村 くらら, 新藤 斎
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都)
    • 年月日
      2016-03-25
  • [学会発表] 刺激応答性長鎖アミン誘導体のラメラ構造を用いた金ナノロッドの回収と再分散2016

    • 著者名/発表者名
      小林 孝博, 伊村 くらら, 新藤 斎
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京都)
    • 年月日
      2016-03-25
  • [学会発表] Recovery and Redispersion of Noble-metal Nanomaterials Using Stimuli-responsive Supramolecules of Zwitterionic Amphiphiles2015

    • 著者名/発表者名
      Clara Imura, Zama Katsuya, Takahiro Kobayashi, Yoshiro Imura, Takeshi Kawai, Hitoshi Shindo
    • 学会等名
      6th Asian Conference on Colloid Interface Science
    • 発表場所
      佐世保
    • 年月日
      2015-11-25
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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