【公開日：2025.05.15】【最終更新日：2025.05.15】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23HK0127
利用課題名 / Title
リング状ポリオキソメタレートの内部空隙を利用した金属ナノクラスター合成
利用した実施機関 / Support Institute
北海道大学 / Hokkaido Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
無機化学, 金属ナノクラスター, 銅, ポリオキソメタレート, XPS,電子分光/ Electron spectroscopy,ナノ多孔体/ Nanoporuous material
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
小泉 慶洋
所属名 / Affiliation
東京大学 工学系研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
鈴木 啓太
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
HK-201：X線光電子分光装置
HK-202：オージェ電子分光装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
申請者はリング状ポリオキソメタレートの空隙内部に金属イオンを導入し、それを還元することで金属ナノクラスターの合成開発を行っている。本課題では、ポリオキソメタレートの空隙内部に存在する銅多核構造を還元し、これに伴う銅原子の酸化状態の変化を調べるため、光電子分光およびオージェ電子分光装置を利用した。今後発表予定のため、約1年間の公開猶予を申請している。
実験 / Experimental
まず、空隙内部に銅多核構造を有するリング状ポリオキソメタレートを合成した（試料1）。また、試料1を還元し不活性雰囲気で回収した（試料2）。不活性雰囲気で両試料を細かく粉砕し、カーボンテープ上に圧着することで測定試料を作製した。X線にはMgKα線を使用し、JPS-9200及びJAMP-9500Fを使用してCu2p3/2、CuLMMを測定した。
結果と考察 / Results and Discussion
種々の測定条件の検討の結果、リング状ポリオキソメタレートの空隙内部に構築された銅多核構造はX線や電子線の照射によって容易に還元されることが分かり、特に電子線照射で銅イオンの還元が顕著であった。そこで、XPS装置を利用し、Cu2p3/2に該当する領域のナロウスペクトルのみを少ない積算回数で測定した。その結果、Cu2p3/2に帰属可能なピークは還元前（試料1）から還元後（試料2）にかけて低エネルギー側にシフトしており、銅イオンが還元されたことを確認した(Figure)。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Figure. リング状ポリオキソメタレート内部の銅多核構造におけるCu2p3/2のXPSスペクトル.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
光電子分光およびオージェ電子分光測定の技術支援に関して、鈴木啓太氏にお世話になり深く感謝いたします。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Yoshihiro Koizumi, Small Copper Nanoclusters Synthesized through Solid-State Reduction inside a Ring-Shaped Polyoxometalate Nanoreactor, Journal of the American Chemical Society, 146, 14610-14619(2024).
DOI: doi.org/10.1021/jacs.4c01661
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件