2022/03/15
庆应义塾大学
庆应义塾大学理工学部の中嶋 敦 教授、渋田 昌弘 特任准教授（研究当時。現?大阪市立大学准教授）、井上 朋也 助教らは、気相中で生成したアルミニウムナノクラスター超原子を有機分子で修飾した有機基板に担持することでアルミニウム超原子修飾基板を作製すること成功し、アルミニウム13量体超原子が負イオン状態で基板上に固定化されることを明らかにしました。
新规ナノ构造体による机能基板の开発は、化学変换过程やエネルギー変换过程の一层の効率化を通して、エネルギーや环境の问题を克服するために极めて重要です。原子が数个から数十个集合したナノクラスターのなかには、原子と同じような电子状态をとることから、ナノクラスター超原子と呼ばれるナノ构造体があることが知られていました。しかし、原子数、组成を単一にしたナノクラスター超原子の生成が难しいことに加えて、基板表面では、表面の特性や构造の乱れのために、ナノクラスター超原子が変形したり、电荷状态が変化することなどによって安定化できないという课题がありました。
本研究グループは、気相法により清浄なアルミニウム13量体超原子(础濒13-)を大量合成して、担体として颁60などの有机分子で修饰した有机基板を用いることによって、础濒13-超原子を秩序的に基板固定させました。アルミニウム原子の集合したナノ构造体は、极めて酸化されやすい化学种ですが、13原子を集合させて秩序化膜を作成させることによって、その酸化反応性を2桁程度低减できることを见出しました。これらの结果は、アルミニウム超原子による机能ナノ构造体基板の开発として利用価値が高いと考えられます。また、これらの成果は、次世代の化学変换、エネルギー変换を実现するナノ构造体の机能创成につながることが期待されます。
本研究成果は、2022年3月14日（英国時間）にシュプリンガー?ネイチャーの学術誌「Nature Communications」で公開されました。
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