2016 Fiscal Year Annual Research Report
Control and Structural Specific Function of Heterostructured Nanoparticles Assembly
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15H06309
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
猿山 雅亮 京都大学, 化学研究所, 特定助教 (50636628)
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| Project Period (FY) |
2015-08-28 – 2017-03-31
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| Keywords | ナノ粒子 / 半導体 / ヘテロ構造 / 光触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、金属カルコゲニド系半導体ナノ粒子をベースとした新規ヘテロ構造ナノ粒子の合成と、その単一または集合体が発現する機能について研究を行った。
新しい半導体ヘテロ構造として、CdSナノ粒子上にPbSが1:1で接合したナノ粒子の合成に成功した。ウルツ鉱型CdSと岩塩型PbSとの結晶構造の違いが異方構造の形成を誘起したと考えられる。反応時間などの条件を調整することにより、それぞれの相のサイズを制御することも可能であった。これらのヘテロ界面はCdS(001)/PbS(111)でのみ形成していると考えられ、CdSの[001]方向に沿う電気双極子を利用した配向制御が可能であると考えられる。
CdSeとCdSの組み合わせにおいても、CdSeナノ粒子に3~33層のCdSシェルを被覆したコアシェル型ナノ粒子を合成し、高速分光測定によって励起子分子のダイナミクスを明らかにした。異なるシェル厚をもつナノ粒子内において、クーロン相互作用が励起子分子の輻射再結合速度に与える影響を詳細に議論した。
また、無機ペロブスカイト（CsPbX3系、X=ハロゲン）と、金属カルコゲニド系半導体によるヘテロ構造ナノ粒子の合成も試みた。PbSなどの金属硫化物ナノ粒子上に無機ペロブスカイトが選択的に成長する条件を検討したが、ヘテロ構造の選択的合成法の確率には至らなかった。
さらに、ニッケルと鉄を含む新規ヘテロ構造ナノ粒子の選択的な合成にも成功し、それらをカーボンに担持した不均一系電解触媒は高い酸素生成触媒活性を持つことを明らかにした。また、可視光応答性光触媒に担持させることによって、光触媒活性を大幅に向上させることにも成功した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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