交互吸着法による有機色素-カーボンナノチューブ複合超薄膜の作製と評価

摘要

In this report, we demonstrate a novel way to fabricate single-walled carbon nanotubes /organic dye hybrid ultrathin multilayers using layer-by-layer self-assembly approach. Single-walled carbon nanotubes were solubilized by water soluble cationic 5,10,15,20-Tetrakis(l-methyl-4- pyridinio)porphyrin tetra(p-toluenesulfonate) (TMPyP) and anionic sodium copper chlorophyllin (SCC, respectively, which were then utilized for the electrostatic layer-by-layer multilayer fabrication. The solubilization ability of single-walled carbon nanotubes was studied in water by UV-vis. absorption spectroscopy and photoluminescence spectroscopy. The composites showed good dispersion due to the π-π interactions. In-situ surface plasmon resonance (SPR) spectroscopy during the layer-by-layer multilayer fabrication showed a stepwise increase, indicating the successive formation of nanostructured hybrid ultrathin films.%カーボンナノチューブ（CNT）はその導電性や半導体的特性などから、近年様々な分野で応用されているが、表面を化学的な手法等により修飾していない状態ではほとんどの溶媒に対して不溶性であるため、簡便な方法で薄膜化するのが困難であった。本研究では、カーボンナノチューブを水溶性有機色素分子をπ-π相互作用により吸着させることで水溶性とし、交互吸着法により複合薄膜の作製・評価を試みた。プラスの電荷を持つポルフィリン（TMPyP）水溶液とカーボンナノチューブを混ぜた複合分散水溶液の発光特性、マイナスの電荷を持つ銅クロロフィンナトリウム（SCC）水溶液とカーボンナノチューブを混ぜた両方の場合においてカーボンナノチューブを可溶化させる事により発光の減少が確認された。