課題番号 ：S-15-NI-34
利用形態 ：技術代行
利用課題名（日本語） ：金基板上に配列したルテニウム錯体の配列構造に関する研究
Program Title (English) ：Structural study of array of SAM with ruthenium(II) polypyridyl complexes on gold surfaces
利用者名（日本語） ：塩塚理仁, 伊藤　佑記, 今岡　奏司
Username (English) ：M. Shiotsuka, Y. Ito, S. Imaoka
所属名（日本語） ：名古屋工業大学大学院工学研究科
Affiliation (English) ：Nagoya Institute of Technology

１．概要（Summary ）
当研究室では、ルテニウム(Ⅱ)ポリビピリジン錯体を用いた光応答性超分子システムの研究開発を行っており、その中でもルテニウム錯体と金属基板との結合部位の配列構造は本システムの電子移動効率に関して重要な要因となる。そこで、ルテニウム錯体と金属基板との配列構造に関する知見を得るために、ルテニウム(Ⅱ)ポリビピリジン錯体の末端にフェニルチオアセチル基を有するルテニウム錯体(下図)を用いて、金属基板に自己組織化膜（SAM）の形成を試みた。そして、金基板表面での配列構造について、今回は顕微ラマン分光を用いて、表面増強ラマン散乱効果（SERS効果）に注目して界面構造について検討した。

２．実験（Experimental）

SAM作成のための金基板は、真空蒸着装置を用いて、14mm×14mmに切断した天然マイカ上にAuを1000Åの厚みで真空蒸着させ、金基板を作製し、使用前に水素バーナーで金基板表面をアニーリングした。
ラマン測定サンプルの作成は、超純水等で洗浄した秤量瓶に、上図のルテニウム錯体（2.0mg）とCH3CN（2mL）を入れて完全に溶解させ、さらにNH4OH aq （65μL）を滴下して、錯体中のAc基の脱保護を行った。その後、先に作成した金基板または購入した白金基板（田中貴金属）を溶液中に入れて、秤量瓶に蓋をして、10時間及び24時間浸漬させた。作成したサンプルはアセトニトリルで洗浄後、窒素ガスで乾燥してラマン測定に用いた。

３．結果と考察（Results and Discussion）
金基板上のSAMのラマンスペクトルは、2210cm-1付近にジエチニルフェナントロリンのC≡C伸縮振動に帰属されるピークと1590cm-1付近にC=C伸縮振動に帰属されるピーク及びすべてのルテニウム錯体由来のピークが観測された。その一方、白金基板上のSAMのラマンスペクトルは全く観測されなかった。この結果は、金属基板による表面プラズモンの有無が影響していることを明確に表している。今回の金基板表面は金ナノ粒子の集合体として考えることができ、表面プラズモンによる電場増強効果が532nm及び632nmのレーザー光で誘起される。しかし、白金基板は表面プラズモンを起こさないため、電場増強効果がない。それにより、金基板上のSAMのみにSERS効果が生じ、錯体のラマンスペクトルが観測されたと考えられる。

４．その他・特記事項（Others）
SAM作成用の金基板を作成するにあたり、名古屋工業大学大学院工学研究科准教授猪股智彦先生には大変お世話になりました。お礼申し上げます。

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) S. Imaoka, Y. Ito, K. Sako, M. Shiotsuka, 錯体化学会第６５回討論会，平成27年9月22日
(2) S. Ueno, Y. Hukuta, T. Ito, K. Sako, M. Shiotsuka, 第９回　有機π電子系シンポジウム，平成27年11月20日

６．関連特許（Patent）
なし