自己組織化単分子膜法によって金ナノ粒子や金ナノロッドに修飾したペンタセン分子集合体の合成を行い, 最近接の分子間によって構築される微小空間を反応場と見なして研究を進めた。具体的に, 金表面上のペンタセン分子間は超分子ナノ細孔体と見なすことができ, ペンタセンの電子アクセプターであるC60を良好に内包・集積化できることを蛍光スペクトルによるタイトレーション実験によって明らかにした。また, ペンタセンアルカンチオール修飾金ナノ粒子およびC60の分子集合体のフェムト秒過渡吸収測定では超高速の光誘起電子移動が観測され, 湿式セルにおける光電変換特性評価においても良好な光電流発生が可視光領域で観測された。
Supramolecular organization between host and guest molecules utilizing the surface of metal nanomaterials is an interesting research topic in various fields such as optical, energy conversion, biological, and medical applications. Pentacene-alkanethiolate monolayer-protected gold nanoclusters (TP-Cn-X-MPC) and nanorods (TP-Cn-MPR) were successfully synthesized to examine the chain length (n=7, 11)-, structural size (X=S, L)- and surface shape-dependent structural and photophysical properties. The associate constants (Kapp) are largely dependent on the sizes of nanoclusters and alkyl chain lengths in TP-Cn-X-MPC (n=7, 11), whereas the Kapp values approximately remain constant in TP-Cn-MPR (n=7, 11). Efficient photocurrent generation was successfully observed on SnO2 films of pentacene and fullerene composites.

研究種目 : 挑戦的萌芽研究
研究期間 : 2016～2017
課題番号 : 16K14067
研究分野 : 超分子化学