炭素/シリカ系ナノ粒子の合成と光機能創出

炭素ナノ粒子(カーボンドット)

カーボンドット(Carbon  Dots, CDs)は炭素源を原料とするナノ粒子であり,既存の半導体を原料とする金属量子ドットに比べて,CDsは,高い安定性,低毒性および生体相溶性という優れた特性があります。CDsは蛍光特性、生体相溶性およびアップコンバージョン効果という優れた物理化学的性質を有しています。

本研究室では,CDsの合成方法の開発,その発光及び光触媒特性に基づく環境・エネルギー分野への応用可能性について研究を進めています。

<発表論文>
1) I. A. Basthiani, H. Kawasaki, and I.Fatimah*
Enhanced Photocatalytic Activity of WO3 Nanoparticles Loaded with Carbon,
AIP Conference Proceedings  2026, 020013 (2018)

2) T. Nozaki, T. Kakuda, Y.  B. Pottathara, and H. Kawasaki*
Nanocomposite of N-doped Carbon Dots with Gold Nanoparticles for Visible Light Active Photosensitisers
Photochemical & Photobiological Science 18, 1235(2019)

3) J. Yi Lai, N. Inoue, H. Kawasaki*, and T. Soon Lim*
One-step Synthesis of M13 Phage-based Nanoparticles and Their Fluorescent Properties
RSC Adv.,  11, 1367 (2021)

4)S. Saita, H. Kawasaki*
Carbon nanodots with controlled N structure by solvothermal method for generation of reactive oxygen species under visible light
Luminescence, accepted (2022)

シリカナノ粒子

資源の天然存在比が高く生体毒性の低さが見込まれることから、Si / SiO2ベースの発光性ナノ粒子が研究されています。本研究室では、シリカナノ粒子の表面欠陥制御による発光制御、及び機能性有機色素とシリカナノ粒子との複合化による発光・光触媒能創出に関する研究を進めています。

<発表論文>

(1) S. Saita, and H. Kawasaki*
Origin of the fluorescence in silica-based nanoparticles synthesized from aminosilane coupling agents
J. Lumin., 232, 117849(2021)

(2)S. Saita, M. Anzai, B. Mori, and H. Kawasaki*
Controlled Aggregation of Methylene Blue in Silica–Methylene Blue Nanocomposite for Enhanced 1O2 Generation
Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 617, 126360(2021)