モノレイヤーで保護されたAu38クラスターの合成と安定性
Outi Toikkanen1, Virginia Ruiz, Gunilla Rönnholm
1Department of Chemistry, Helsinki University of Technology, P.O. Box 6100, FIN-02150 HUT, Finland.
Journal of the American Chemical Society
|July 26, 2008
まとめ
研究者は,純粋なAu38クラスタを合成する新しい方法を開発しました. これらの超小型の金塊は,分子のような性質を示し,可逆的に酸化され,電子構造と安定性に関する洞察を提供することができます.
科学分野:
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 電気化学 電気化学について
背景:
- 超小型の黄金クラスターは,量子的な閉じ込めにより,ユニークな電子的および光学的特性を発揮します.
- ゴールドクラスターのサイズと安定性を制御することは,そのアプリケーションにとって極めて重要です.
- チオ酸リガンドは,黄金のクラスタをパシブ化し安定させる上で重要な役割を果たします.
研究 の 目的:
- モノディスパースヘクサネチオラートで保護されたAu38クラスターの合成戦略を開発する.
- Au38クラスターの電子構造と電気化学的振る舞いを調査する.
- 電気化学的条件下でAu38クラスターのチオラート単層の安定性を理解するために.
主な方法:
- Brust-Schiffrin合成の最適化により,Au38クラスタの選択的受動化を実現しました.
- 質量スペクトロメトリー,熱重力測定分析,光学スペクトロスコピー,電気化学技術を用いた特徴付け.
- サイクルボルトメトリーとスキャニング電気化学顕微鏡を用いて,リドックス反応を研究する.
主要な成果:
- 単分散型Au38 ((SC6) 22) クラスタを成功して合成しました.
- Au38クラスターはHOMO-LUMOのギャップが大きく,単一の電子の充電を受けています.
- +1と+2の電荷状態への可逆性酸化が実証されました.
- -1電荷状態に還元すると,チオラート単層の脱吸収が生じる.
結論:
- 開発された合成戦略により,純粋なAu38クラスターが得られます.
- 電気化学的方法は,Au38クラスターの電子構造と安定性を効果的に探査します.
- Au38クラスターからのチオラートの還元性分解は複雑で,マクロスコープのSAMとは異なる.
