2006 Fiscal Year Annual Research Report
カーボンナノケージ空間のバイオ・超分子分野への応用
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18033059
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Research Institution | National Institute for Materials Science |
Principal Investigator |
有賀 克彦 独立行政法人物質・材料研究機構, ナノ有機センター, グループリーダー (50193082)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
VINU Ajayan 独立行政法人物質・材料研究機構, 燃料電池材料センター, 主任研究員 (50421425)
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Keywords | ナノ構造 / 超分子化学 / 環境 / 生体材料 / 反応・分離工学 |
Research Abstract |
カーボンナノケージ作製においては、鋳型としてケージ型のメソポーラスシリカKIT-5を用いることにより、入り組んだケージ構造のメソポーラスカーボンが得る。具体的には、炭素源であるショ糖を鋳型であるシリカ構造に封入し、熱処理による重合化と炭化のプロセスを経て、最終的にフッ化水素酸でシリカ部分を選択的に溶出することによってカーボンナノケージを合成した。カーボンナノケージの詳細構造を高解像度の透過型電子顕微鏡(HRTEM)観察によって検討したところ、高い規則性の孔構造が確かめられた。窒素吸着・脱着挙動より、平均孔径は5.2nmであり、広い部分のケージ径は15.0nmとなることがわかった。作製条件を変化させ検討し最適伸されたカーボンナノケージの比表面積および比孔容積の値は、それぞれ1600m^2g^<-1>および2.10cm^3g^<-1>であり、代表的なメソポーラスカーボンCMK-3の値(比表面積1260m^2g^<-1>および比孔容積1.1cm^3g^<-1>)や合成温度を変えて改質した鋳型を用いて作製したCMK-3の値(比表面積1350m^2g^<-1>および比孔容積1.6cm^3g^<-1>)をはるかに凌ぐことがわかった。カーボンナノケージに対する様々な生理活性物質の吸着を検討した結果、活性炭やCMK-3などに比べて非常に高い吸着能を示し、ヒスチジンなどのアミノ酸、カテキンなどのフラボノイド、α-トコフェロール(ビタミンE)などのビタミシ等の有用物質の抽出回収や、ノニルフェノールなどの内分泌かく乱物質等の有害物質の除去に優れた能力を示すことが明らかとなった。カーボンナノケージは、タンパク質などの大きな生体物質の吸着にも有利である。リゾチームの吸着挙動は、従来の炭素物質を大きくしのぎ、26.5μmol/gという値が得られた。
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[Journal Article] Lysozyme Adsorption onto Mesoporous Materials : Effect of Pore Geometry and Stability of Adsorbents2007
Author(s)
Vinu, Ajayan, Miyahara, Masahiko, Hossain, Kazi Zakir, Takahashi, Motoi, Balasubramanian, Veerappan Vaithilingam, Mori, Toshiyuki, Ariga, Katsuhiko
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Journal Title
J. Nanosci. Nanotechnol. 7(3)
Pages: 828-832
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[Journal Article] Controlling the Textural Parameters of Mesoporous Carbon Materials2007
Author(s)
Vinu, A., Srinivasu, P., Takahashi, M., T.Mori, T., Balasubramanian, V.V., Ariga, K.
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Journal Title
Microporous Mesoporous Mater. 100(1-3)
Pages: 20-26
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[Journal Article] Halogen-Free Acylation of Toluene over FeSBA-1 Molecular Sieves2007
Author(s)
Vinu, A., Krithiga, T., Gokulakrishnan, N., Srinivasua, P., Anandana, S., Ariga, K., Murugesan, V., Balasubramaniand, V.V., Mori, T.
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Journal Title
Microporous Mesoporous Mater. 100(1-3)
Pages: 87-94
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[Journal Article] Mesoporous Nitrides through Nano-Hard Templating Techniches2007
Author(s)
Vinu, Ajayan, Anandan, Srinivasan, Gokulakrishnan, Narasimhan, Srinivasu, Pavuluri, Mori, Toshiyuki, Ariga, Katsuhiko
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Journal Title
Solid State Phenom. 119
Pages: 291-294
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[Journal Article] Photocatalytic Activity of La-Doped ZnO for the Degradation of Monocrotophos in Aqueous Suspension2007
Author(s)
Anandan, S., Vinu, A., Sheeja Lovely, K.P.L., Gokulakrishnan, N., Srinivasu, P., Mori, T., Murugesan, V., Sivamurugan, V., Ariga, K.
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Journal Title
J. Mol. Catal. A-Chem. 266(1-2)
Pages: 149-157
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[Journal Article] A Novel Bis Zinc Porphyrin-Oxoporphyrinogen Donor-Acceptor Triad : Synthesis, Electrochemical, Computational and Photochemical Studies2006
Author(s)
Hill, Jonathan P., Sandanayaka, Atula S.D., McCarty, Amy Lea, Karr, Paul A., Zandler, Melvin E., Charvet, Richard, Ariga, Katsuhiko, Araki, Yasuyuki, Ito, Osamu, D'Souza, Francis
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Journal Title
Eur. J. Org. Chem. (3)
Pages: 595-603
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[Journal Article] Control of Morphology and Helicity of Chiral Mesoporous Silica2006
Author(s)
Jin, Haiying, Liu, Zheng, Ohsuna, Tetsu, Terasaki, Osamu, Inoue, Yoshihisa, Sakamoto, Kazutami, Nakanishi, Takashi, Ariga, Katsuhiko, Che, Shunai
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Journal Title
Adv. Mater. 18(5)
Pages: 593-596
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[Journal Article] Perfectly Straight Nanowires of Fullerenes Bearing Long Alkyl-Chains on Graphite2006
Author(s)
Nakanishi, Takashi, Miyashita, Naoko, Michinobu, Tsuyoshi, Wakayama, Yutaka, Tsuruoka, Tohru, Ariga, Katsuhiko, Kurth, Dirk G.
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc. 128(19)
Pages: 6328-6329
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[Journal Article] Regulating the stability of 2D crystal structures using an oxidation state-dependent molecular conformation2006
Author(s)
Hill, Jonathan P., Wakayama, Yutaka, Schmitt, Wolfgang, Tsuruoka, Tohru, Nakanishi, Takashi, Zandler, Melvin L., McCarty, Amy L., D'Souza, Francis, Milgrom, Lionel R., Ariga, Katsuhiko
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Journal Title
Chem. Commun. (22)
Pages: 2320-2322
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[Journal Article] Construction and Electrochemistry of Langmuir-Blodgett Films of Fullerene Lipid Composite/Hybrid Materials2006
Author(s)
Nakanishi, Takashi, Kouzai, Hidetoshi, Morita, Makoto, Murakami, Hiroto, Sagara, Fakamasa, Ariga, Katsuhiko, Nakashima, Naotoshi
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Journal Title
J. Nanosci. Nanotechnol. 6(6)
Pages: 1779-1785
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[Journal Article] Electrochemistry of Fullerene C_<60> Embedded in Langmuir-Blodgett Films of Artificial Lipids on Electrodes2006
Author(s)
Nakanishi, Takashi, Ariga, Katsuhiko, Morita, Makoto, Kozai, Hideaki, Taniguchi, Naoya, Murakami, Hiroto, Sagara, Takamasa, Nakashima, Naotoshi
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Journal Title
Colloid Surf. A-Physicochem. Eng. Asp. 284/285
Pages: 607-612
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[Journal Article] Characterization and Catalytic Performances of Three Dimensional Mesoporous FeSBA-1 Catalysts2006
Author(s)
Vinu, Ajayan, Krithiga, Thangavelu, Balasubramanian, Veerappan V., Asthana, Anjana, Srinivasu, Pavuluri, Mori, Toshiyuki, Ariga, Katsuhiko, Ramanath, Ganapathiraman, Ganesan, Pethuraia G.
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Journal Title
J. Phys. Chem. B. 110(24)
Pages: 11924-11931
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[Journal Article] Chemically Non-equivalent Sites in Mesoporous BCN Revealed by Solid State NMR at21.8T2006
Author(s)
Murakami, Miwa, Shimizu, Tadashi, Tansho, Masataka, Vinu, Ajayan, Ariga, Katsuhiko, Takegoshi, Kiyonori
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Journal Title
Chem. Lett. 35(9)
Pages: 986-987
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[Journal Article] A Chromogenic Indicator for Anion Reporting Based on an N-Substituted Oxoporphyrinogen2006
Author(s)
Hill, Jonathan P., McCarty, Amy Lea, D'Souza, Francis, Labuta, Jan, Redshaw, Carl, Elsegood, Mark R.J., Aoyagi, Masaru, Nakanishi, Takashi, Ariga, Katsuhiko
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Journal Title
Inorg. Chem. 45(20)
Pages: 8288-8296
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[Journal Article] Mechanical Control of Enantioselectivity of Amino Acid Recognition by Cholesterol-Armed Cyclen Monolayer at the Air-Water Interface2006
Author(s)
Michinobu, Tsuyoshi, Shinoda, Satoshi, Nakanishi, Takashi, Hill, Jonathan P., Fujii, Kazuko, Player, Tomoko N., Tsukube, Hiroshi, Ariga, Katsuhiko
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc. 128(45)
Pages: 14478-14479
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