金属ナノクラスターの精密集積とイメージングを実現~階層性ナノ物質の自在構築に向けて~

2025-07-30 東京大学

東京大学と物質・材料研究機構の研究チームは、IrAu₁₂金属ナノクラスターを多座イソシアニド架橋配位子で連結し、二量体・三量体・多量体といった集積体の構築とその電子顕微鏡観察に成功した。溶液中で自己組織的に形成された集積体をポリスチレンで分散させ、透過電子顕微鏡により構造を明瞭に可視化。光照射によりクラスター間での電子移動も確認され、階層性ナノ物質の設計と機能性材料開発への貢献が期待される。

金属ナノクラスターの精密集積とイメージングを実現~階層性ナノ物質の自在構築に向けて~
金属ナノクラスターの二量体、直鎖型三量体、三角型三量体の電子顕微鏡像

<関連情報>

IrAu12ナノクラスターの二量体と三量体へのプログラムされた集合:電子顕微鏡観察と分光学的特性評価 Programmed Assembly of IrAu12 Nanoclusters into Dimers and Trimers: Electron Microscopy Observation and Spectroscopic Characterization

Yuto Fukumoto,Shinjiro Takano,Yosuke Asami,Haru Hirai,Koji Harano,and Tatsuya Tsukuda
Nano Letters  Published July 30, 2025
DOI:https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c02770

Abstract

Ligand-protected gold nanoclusters have attracted attention as building blocks for functional materials. In this study, we have demonstrated the programmed assembly of the icosahedral Ir@Au12 nanoclusters into a dimer, a linear trimer, linear oligomers, or a triangular trimer via the reaction between IrAu12 with predefined binding sites and bi- or tridentate isocyanide linkers. The formation of the intended structures was confirmed by high-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy using a newly developed sampling protocol. Statistical analysis of the interparticle distances provided quantitative structure models consistent with the theoretically predicted structures. The linear oligomers exhibited a new absorption peak at ∼480 nm. Theoretical calculations indicated that the electron transfers from the IrAu12 moiety to the linker ligand or another IrAu12 moiety involve the absorption. This study demonstrates that programmed assemblies of Au nanoclusters will provide an opportunity to elucidate how novel collective properties arise through assembly.

0502有機化学製品
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