2023 Fiscal Year Annual Research Report
光により合成と結晶化を制御できる金属ナノクラスター連結体の創出とその物性解明
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22K19012
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
根岸 雄一 東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 教授 (20332182)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Keywords | 金属クラスター / 光刺激応答 / スルホネート / 銀 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
光は、強度や照射領域の制御が容易であるため、トップダウン技術による微細加工においては、常に中心的役割を果たしてきた。もし、そうした光により、ボトムアップ的に形成される、個々の金属クラスターの化学組成と結晶成長を制御することが出来たら、トップダウン・ボトムアップ技術の融合により、金属クラスターをデバイスとして応用できるようになるかも知れない。しかし、そのためには、光により合成と結晶化を制御できる金属クラスターを新たに創出する必要がある。金や銀原子からなる金属クラスターの合成では、安定化のため、チオラートやスルフォネートなどを配位子として用いる。それらの中で、スルフォネートは銅の2価イオンとチオラートから合成することができ、またその合成には光が必要となる。我々はこの点に着目し、光によりスルフォネート（配位子）の合成を制御することで、金属クラスター（今回の場合は銀クラスター）の合成を制御することに取り組んだ。実験としては、金属塩やチオラートなどを含む溶液に対して蛍光灯により光照射を行った。一週間の光照射後に、赤色結晶が得られた。単結晶X線構造解析より、得られた金属クラスターはチオラートとスルフォネートによって保護された銀クラスターであることが確認された。このように、銀クラスターが、光照射によって生成し、また適切な溶媒中では比較的短時間で結晶化した。このことから、この方法にて得られる銀クラスターについては、光により、結晶成長位置まで制御できるのではとも期待される。このことを確認するため、容器に対して、限られた範囲にのみ光を照射してみた。その結果、縦に細いラインで光を照射した場合には、そのようなラインに結晶が形成された。これらの結果は、この方法にて得られる銀クラスターは確かに、光により結晶成長位置まで制御可能な金属クラスターであることを示している。
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[Journal Article] Record Ultralarge-Pores, Low Density Three-Dimensional Covalent Organic Framework for Controlled Drug Delivery2023
Author(s)
Y. Zhao, S. Das, T. Sekine, H. Mabuchi, T. Irie, J. Sakai, D. Wen, W. Zhu, T. Ben, Y. Negishi
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Journal Title
Angew. Chem. Int. Ed.
Volume: 62
Pages: e202300172
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Five Novel Silver-Based Coordination Polymers as Photoluminescent Sensing Platforms for the Detection of Nitrobenzene2023
Author(s)
T. Sekine, J. Sakai, Y. Horita, H. Mabuchi, T. Irie, S. Hossain, T. Kawawaki, S. Das, S. Takahashi, S. Das, Y. Negishi
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Journal Title
Chem. Euro. J.
Volume: 29
Pages: e202300706
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Clarifying the Electronic Structure of Anion-templated Silver Nanoclusters by Optical Absorption Spectroscopy and Theoretical Calculation2023
Author(s)
Y. Horita, S. Hossain, M. Ishimi, P. Zhao, M. Sera, T. Kawawaki, S. Takano, Y. Niihori, T. Nakamura, T. Tsukuda, M. Ehara, Y. Negishi
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 145
Pages: 23533-23540
DOI
Peer Reviewed
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