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Graphene synthesis by ultrahigh temperature process in reactive environment using solar furnace

Research Project

Project/Area Number 26600044
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Nanomaterials engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Kobayashi Yoshihiro  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30393739)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) Negishi Ryota  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (30381586)
Shinoda Yoshihiko  若狭湾エネルギー研究センター, 研究開発部, 研究員 (60421468)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2015: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywordsグラフェン / 酸化グラフェン / 超高温プロセス / 構造修復 / 乱層構造 / 太陽炉 / 還元 / 積層構造 / ラマン分光 / 超高温処理 / 欠陥修復
Outline of Final Research Achievements

The restoration of graphitic structures from defective graphene oxide (GO) was examined in a reactive ethanol environment at ultrahigh temperatures up to 1800C. The processed GO thin films exhibit much better features of D- and G-bands in Raman spectra than that for GO processed in inert (N2 or Ar) environment. The stacking order of the processed GO was analyzed by 2D-band shape in Raman spectra. The volume ratio of Bernal stacking in the GO processed in ethanol gave rise to the ratio of ~30 %, which is much smaller than that for the GO processed in inert environment. This result means that ethanol effectively suppresses unfavorable GO graphitization at ultrahigh temperatures and turbostratic structures are preferentially formed. GO thin films processed in ethanol at ultrahigh temperature should be promising process for fabricating turbostratic graphene towards application such as quasi single-layer electronics in future studies.

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (39 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (30 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results) Book (2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Anomalous restoration of graphitic layers from graphene oxide in ethanol environment at ultrahigh temperature using solar furnace2016

    • Author(s)
      1.T. Ishida, Y. Miyata, Y. Shinoda and Y. Kobayashi
    • Journal Title

      Appl. Physs Express

      Volume: 9 Issue: 2 Pages: 0251031-4

    • DOI

      10.7567/apex.9.025103

    • NAID

      210000137793

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  • [Journal Article] ]Method for Controlling Electrical Properties of Single-Layer Graphene Nanoribbons via Adsorbed Planar Molecular Nanoparticles2015

    • Author(s)
      Hirofumi Tanaka, Ryo Arima, Minoru Fukumori, Daisuke Tanaka, Ryota Negishi, Yoshihiro Kobayashi, Seiya Kasai, Toyo Kazu Yamada and Takuji Ogawa
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 12341-12341

    • DOI

      10.1038/srep12341

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  • [Journal Article] Highly crystalline graphene formation from graphene oxides by ultrahigh temperature process using solar furnace2015

    • Author(s)
      Y. Kobayashi*, T. Ishida, Y. Miyata and Y. Shinoda
    • Journal Title

      MRS Proc.

      Volume: 1786 Pages: 31-36

    • DOI

      10.1557/opl.2015.765

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    • Author(s)
      R. Negishi and Y. Kobayashi
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 105 Issue: 25

    • DOI

      10.1063/1.4905087

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      根岸 良太、伊藤 孝寛、赤堀 誠志、渡辺 義夫、小林 慶裕
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
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      東工大、東京
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      2016-03-19
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      第63回応用物理学会春季学術講演会
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      東工大、東京
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      2016-03-19
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      第63回応用物理学会春季学術講演会
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      東工大、東京
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      2016-03-19
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      林 明生、有福 達治、清柳 典子、小林 慶裕
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      第63回応用物理学会春季学術講演会
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      東工大、東京
    • Year and Date
      2016-03-19
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      加瀬 寛人、根岸 良太、有福 達治、清柳 典子、小林 慶裕
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      第76回応用物理学会秋季学術講演会
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      名古屋国際会議場、名古屋
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      2015-09-13
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      第76回応用物理学会秋季学術講演会
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      名古屋国際会議場、名古屋
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      2015-09-13
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      石田 俊、篠田 佳彦、小林 慶裕
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      第76回応用物理学会秋季学術講演会
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      名古屋国際会議場、名古屋
    • Year and Date
      2015-09-13
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      R. Negishi, M. Matsuzaki, M. Akabori, S. Yamada, T. Ito, Y. Watanabe and Y. Kobayashi
    • Organizer
      The 15th International Conference on the Science and Application of Nanotubes
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      名古屋大学、名古屋
    • Year and Date
      2015-06-28
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      H. Kase, R. Negishi, M. Arifuku, N. Kiyoyanagi and Y. Kobayashi
    • Organizer
      The 15th International Conference on the Science and Application of Nanotubes
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      名古屋大学、名古屋
    • Year and Date
      2015-06-28
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      A. Hayashi, R. Shiina, M. Arifuku, N. Kiyoyanagi, Y. Kobayashi
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      The 15th International Conference on the Science and Application of Nanotubes
    • Place of Presentation
      名古屋大学、名古屋
    • Year and Date
      2015-06-28
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  • [Presentation] Efficient restoration of highly crystalline graphene from graphene oxide by ultrahigh temperature process under reactive environment2015

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      T. Ishida, Y. Miyata, Y. Shinoda and Y. Kobayashi
    • Organizer
      The 15th International Conference on the Science and Application of Nanotubes
    • Place of Presentation
      名古屋大学、名古屋
    • Year and Date
      2015-06-28
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Highly Crystalline Graphene Formation from Graphene Oxides by Ultrahigh Temperature Process Using Solar Furnace2015

    • Author(s)
      Yoshihiro Kobayashi, Takashi Ishida, Yuichiro Miyata, Yoshihiko Shinoda
    • Organizer
      2015 MRS Spring Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, California, USA
    • Year and Date
      2015-04-06 – 2015-04-10
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  • [Presentation] Highly crystalline graphene formation from graphene oxides by ultrahigh temperature process using solar furnace2015

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      Y. Kobayashi, T. Ishida, Y. Miyata and Y. Shinoda
    • Organizer
      MRS spring Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2015-04-06
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    • Author(s)
      松井 祐司、根岸 良太、小林 慶裕
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      第62回応用物理学会関係連合講演会
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      東海大学、神奈川県
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      加瀬 寛人、根岸 良太、有福 達治、清柳 典子、小林 慶裕
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      第62回応用物理学会関係連合講演会
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      東海大学、神奈川県
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      2015-03-11 – 2015-03-14
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      第62回応用物理学会関係連合講演会
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      東海大学、神奈川県
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      第62回応用物理学会関係連合講演会
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      東海大学、神奈川県
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      2015-03-11 – 2015-03-14
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      第62回応用物理学会関係連合講演会
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      東海大学、神奈川県
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      2015-03-11 – 2015-03-14
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      根岸良太, 赤堀誠志, 山田省二, 伊藤孝寛, 渡辺義夫, 小林慶裕
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      第 48 回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学、東京都
    • Year and Date
      2015-02-21 – 2015-02-23
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      小林慶裕
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      平成26年度 第3回カーボンナノ材料研究会
    • Place of Presentation
      大阪科学技術センター(大阪府)
    • Year and Date
      2015-01-15
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    • Invited
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      R. Negishi, M. Matsuzaki, M. Akabori, S. Yamada and Y. Kobayashi
    • Organizer
      27th International Microprocesses and Nanotechnology conference
    • Place of Presentation
      Fukuoka Japan
    • Year and Date
      2014-11-04 – 2014-11-07
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      根岸 良太、赤堀 誠志、山田 省二、小林 慶裕
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      第75回応用物理学会秋季学術講演会
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      北海道大学、北海道
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      加瀬 寛人、根岸 良太、有福 達治、清柳 典子、小林 慶裕
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
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      北海道大学、北海道
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      2014-09-17 – 2014-09-20
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      北海道大学、北海道
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
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      松崎 通弘、根岸 良太、大野 恭秀、前橋 兼三、松本和彦、小林 慶裕
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
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      北海道大学、北海道
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
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      福森 稔、田中 啓文、根岸 良太、小林 慶裕、田中 大輔、小川 琢治
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学、北海道
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
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      R. Negishi, T. Murata, J. Takeya and Y. Kobayashi
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      International Conference on Solid State Devices and Materials
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      Tsukuba, Japan
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      2014-09-09 – 2014-09-11
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      石田 俊, 宮田 雄一朗, 山元 克真, 楠本 太郎, 篠田 佳彦, 小林 慶裕
    • Organizer
      第47回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学、愛知県
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    • Organizer
      第47回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学、愛知県
    • Year and Date
      2014-09-03 – 2014-09-05
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      椎名 諒, 林 明生, 根岸 良太, 有福 達治, 清柳 典子, 小林 慶裕
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      第47回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
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      名古屋大学、愛知県
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      2014-09-03 – 2014-09-05
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      小林慶裕
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      http://www.ap.eng.osaka-u.ac.jp/nanomaterial/

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      小林 慶裕、他5名
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    • Industrial Property Number
      2014-162737
    • Filing Date
      2014-08-08
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      根岸 良太、小林 慶裕、松崎 通弘
    • Industrial Property Rights Holder
      根岸 良太、小林 慶裕、松崎 通弘
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-172628
    • Filing Date
      2014-08-27
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URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2017-05-10  

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