レドックス活性な金クラスター薄膜の合成と物性の電場制御

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12874085
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 西原 寛 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70156090)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水谷 淳 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (00308256) ; 久保 謙哉 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (60214988)
• Keywords: レドックス / クラスター / 金 / ナノ粒粒子 / 電気化学 / 凝集 / 表面プラズモン / フェロセン

Research Abstract

本研究は、非線型光学特性および触媒活性に優れ、次世代のナノ素材として期待されている金属超微粒子に、レドックス分子を修飾することにより発現する物性の解明と、その3次元構造制御による新規な機能材料への応用を目的とする。今回、酸化を受けるビフェロセンおよび還元を受けるアントラキノンチオール誘導体を各々修飾した金クラスターを調製し、両者の電析によるビフェロセン・アントラキノン修飾金クラスターの交互積層化を行った。
オクタンチオール(OT)で安定化させた金クラスター(金原子数309オクタンチオール95)と、ビフェロセンまたはアントラキノンチオール誘導体(L)の交換反応により各々のレドックス分子修飾金クラスター(AuL)を合成した。交換反応の際、Lの濃度を変えることにより、配位数(θ_L)が異なるAuLを合成した。AuAQSに関して、GC微小電極を用いるサイクリックボルタンメトリー(CV)を行った。ITO電極を用いてAuAQSの電析を行い、そのUV-visスペクトルを測定した。また、AuAQSおよびAuBfcSの混合溶液を用いて電析を行った。GC微小電極による解析結果では、θ_<AQ>が小さいほど2段目の酸化還元電位E^<0,>_2が卑の方向にシフトし、金クラスター表面のAQSユニット間の相互作用が強く影響することが示唆された。
AuAQSはITO電極上に還元電析を生じ、そのUV-Visスペクトルから、電析薄膜の成長と共に表面プラズモン吸収等のピークλ_<max>が大きく変化した。AuAQSおよびAuBfcS混合溶液を用いて電析を行うことにより、ITO電極上にビフェロセンおよびアントラキノン両者に由来する電気活性な金クラスター薄膜が生成した。その薄膜のSTMによる観察を行った。

Research Products

• [Publications] M.Yamada,T.Tadera,K.Kubo,H.Nishihara: "Electroreductive Deposition of Anthraquinone Derivative-Attached Au Clusters : Optical Properties and STM Observation of the Electrodeposited ClusterFilm"Langmuin. (印刷中).