• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Synthesis and structural control of two-dimensional materials by wireless electrochemical exfoliation

Research Project

Project/Area Number 21K04835
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 28030:Nanomaterials-related
Research InstitutionKogakuin University

Principal Investigator

Hashimoto Hideki  工学院大学, 先進工学部, 准教授 (60579556)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsグラフェン / 電気化学 / インターカレーション / アノード酸化 / マイクロリアクター / 硫酸電解液 / 炭酸水素アンモニウム電解液 / グラファイト / バイポーラ電気化学 / 電解液 / 電気化学剥離
Outline of Research at the Start

電気化学反応を利用した工業プロセスにおいて,電極を取り付けることが困難な試料(例えば,粉末)の処理は共通の課題であり,対象物のサイズが小さいほど処理の難易度は高く,処理が不可能な場合もある。本研究では,バイポーラ電気化学のワイヤレス性に着目し,グラファイト粉末を電気化学的に処理し,優れた機能性を有する剥離グラフェンを効率良く合成することを目指している。

Outline of Final Research Achievements

Although graphene is attracting attention as an innovative next-generation material in the field of materials science, its production requires advanced technology and special techniques. In this study, we developed a method for synthesizing graphene by combining the concept of a microreactor with the "wireless electrolytic exfoliation method," which was originally developed by combining bipolar electrochemistry, anodic oxidation, and intercalation reactions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

電気化学的にグラファイトを処理しグラフェンを得る手法は現実的な大量生産手法として期待されているが,対象物に通電を取る必要があるため,粉末のような微細な試料に対して処理を施すことは難しい。本研究では,安価なグラファイト粉末に対して直接通電を取ることなく,電解処理を施すことで,グラフェンを得る手法を開発した。この手法を応用することで安価な天然黒鉛粉末から大量にグラフェンを生産することが可能になると期待される。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Effect of electrolytic conditions on the structure of exfoliated products of graphite using sulfuric acid and their ability as hydrogen production electrocatalyst supports2024

    • Author(s)
      Maekawa Ryuichi、Kajiwara Hirooki、Muramatsu Yusuke、Hisadome Takumi、Suzaki Koki、Nishikawa Yasushi、Kuwamura Naoto、Okura Toshinori、Nishina Yuta、Hashimoto Hideki
    • Journal Title

      Electrochimica Acta

      Volume: 479 Pages: 143893-143893

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2024.143893

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 炭酸水素アンモニウム水溶液を用いたグラファイトの電解剥離2023

    • Author(s)
      前川隆一, 鷲山雄大, 梶原大意, 西川泰司, 仁科勇太, 桑村直人, 大倉利典, 橋本英樹
    • Organizer
      第50回炭素材料学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 硫酸電解液中におけるグラファイトのパルス電解剥離2023

    • Author(s)
      梶原大意, 前川隆一, オカフォ吏緒ヴィクト, 西川泰司, 仁科勇太, 桑村直人, 大倉利典, 橋本英樹
    • Organizer
      第50回炭素材料学会年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 硫酸中におけるグラファイトの剥離物の 構造に及ぼす電解因子の影響2022

    • Author(s)
      前川隆一, 村松勇輔, 久留匠, 梶原大意, 須崎洸喜, 西川泰司, 仁科勇太, 橋本英樹
    • Organizer
      第49回炭素材料学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 硫酸中でのパルス電解を利用したグラファ イトの剥離物のサイズ制御2022

    • Author(s)
      梶原大意, 前川隆一, 西川泰司, 仁科勇太, 橋本 英樹
    • Organizer
      第49回炭素材料学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] モリブデン酸塩水溶液を用いたグラファイ トの電解剥離2022

    • Author(s)
      須崎洸喜, 前川隆一, 西川泰司, 仁科勇太, 橋本 英樹
    • Organizer
      第49回炭素材料学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] バイポーラ電解によるグラファイトの剥離と高機能化2022

    • Author(s)
      小田島希,村松勇輔,越川明,橋本英樹
    • Organizer
      電気化学会第89回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 高配向性グラファイトシートの硫酸中における電気化学的剥離2022

    • Author(s)
      前川隆一,久留匠,村松勇輔,西川泰司,橋本英樹
    • Organizer
      電気化学会第89回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Exfoliation Behavior of Graphite in Sulfuric Acid Electrolyte2021

    • Author(s)
      Ryuichi Maekawa, Yusuke Muramatsu, Takumi Hisadome, Hideki Hashimoto
    • Organizer
      The 20th International Symposium on Advanced Technology (ISAT-20)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 硫酸電解液中でのグラファイトの剥離挙動2021

    • Author(s)
      前川隆一,村松勇輔,久留匠,橋本英樹
    • Organizer
      第11回CSJ化学フェスタ
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi