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2007 Fiscal Year Annual Research Report

共役系分子とカーボンナノチューブとの複合化

Research Project

Project/Area Number 19750032
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

梅山 有和  Kyoto University, 工学研究科, 助教 (30378806)

Keywordsカーボンナノチューブ / 化学修飾 / 電子構造 / ポルフィリン / 泳動電着 / 光電変換 / 共役系高分子 / エネルギー移動
Research Abstract

単層カーボンナノチューブ(SWCNT)は1991年に発見されて以来、特異な力学的・光学的・電気化学的性質を示すことから、次世代材料として注目を集めている。本研究の平成19年度においては、SWCNTのさらなる高機能化を目指し、共有結合や非共有結合相互作用により、チューブ外壁にπ共役系分子を初めとした機能性分子を修飾する研究を行った。具体的内容を以下に示す。
(1)電子状態が保持された化学修飾SWCNT
エノラートイオンの求核付加反応(ビンゲル反応)をSWCNTに適用したところ、高修飾率おいてもSWCNTの電子状態が保持されることを見出した。また、マイクロ波照射により反応時間の短縮および修飾率の制御が可能であった。
(2)化学修飾SWCNTの光電変換系への活用
ポルフィリンが共有結合により修飾されたSWCNTを、泳動電着法により薄膜化し、光電変換系を構築した。その結果、共有結合修飾によるSWCNTのバンドル化抑制が光電変換系の効率向上に有用であることを示した。
(3)新規共役系高分子による有機溶媒へのSWCNTの選択的分散
ポリ(p-フェニレンビニレン)(PPV)の基本骨格に1,1-ビニリデン構造の"欠陥"部位を導入した共役系共重合体(coPPV)を開発し、それが有機溶媒中で特定のSWCNTを高効率に孤立分散化することを見出した。さらに、近赤外蛍光測定により、巻き付いたcoPPVの励起状態からSWCNTへのエネルギー移動を確認し、共役系高分子がSWCNTの光捕集系として働くことが初めて示された。

  • Research Products

    (13 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Retention of Intrinsic Electronlc Properties of Soluble Single-Walled Carbon Nanotubes after Significant Degree of Sidewall Functionalization by Bingel Reaction2007

    • Author(s)
      T. Umeyama, N. Tezuka, M. Fujita, Y. Matano, N. Takeda, K. Murakoshi, K. Yoshida, S. Isoda and H. Imahori
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry, C 111

      Pages: 9734-9741

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrophoretic Deposition of Single-Walled Carbon Nanotubes Covalently Modified with Bulky Porphyrins on Nanostructured SnO2 Electrodes for Photoelectrochemical Devices2007

    • Author(s)
      T. Umeyama, M. Fujita, N. Tezuka, N. Kadota, Y. Matano, K. Yoshida, S. Isoda and H. Imahori
    • Journal Title

      Journal of Physical Chemistry, C 111

      Pages: 11484-11493

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoinduced Energy Transfer in Composites of Poly [(p-phenylene-1,2-vinylene)-co-(p-phenylene-1,1-vinylidene)] and Single-Walled Carbon Nanotubes2007

    • Author(s)
      T. Umeyama, N. Kadota, N. Tezuka, Y. Matano, and H.
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters 444

      Pages: 263-267

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 新規共役系高分子による単層カーボンナノチューブの可溶化2008

    • Author(s)
      門田直樹・梅山有和・俣野善博・今堀 博
    • Organizer
      目本化学会第88春季年会
    • Place of Presentation
      立教大学(東京)
    • Year and Date
      2008-03-28
  • [Presentation] 化学修飾によるカーボンナノチューブ薄膜の特性2007

    • Author(s)
      梅山有和
    • Organizer
      第9回リング・チューブ超分子研究会シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学(京都)
    • Year and Date
      2007-12-10
  • [Presentation] Preparation of Covalently Modified Single-Walled Carbon Nanotubes with Controlled Functionalization Ratio and Their Structural and Photophysical Properties2007

    • Author(s)
      T. Umeyama, N. Tezuka, Y. Matano, H. Imahori
    • Organizer
      2007 MRS Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Boston (USA)
    • Year and Date
      2007-11-29
  • [Presentation] Preparation and Photophysical Properties of Nanocomposites of Single-Walled Carbon Nanotubes and Novel Conjugated Polymers2007

    • Author(s)
      T. Umeyama, N. Kadota, N. Tezuka, Y. Matano, H. Imahori
    • Organizer
      2007 MRS Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Boston (USA)
    • Year and Date
      2007-11-29
  • [Presentation] Effects of Covalent Functionalization on Photoelectrochemical Properties of Electrophoretically Deposited Films of Single-Walled Carbon Nanotubes2007

    • Author(s)
      T. Umeyama, M. Fujita, N. Tezuka, N. Kadota, Y. Matano, H.
    • Organizer
      2007 MRS Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Boston (USA)
    • Year and Date
      2007-11-27
  • [Presentation] ポルフィリン・単層カーボンナノチューブ複合体で修飾された半導体電極の光電流発生2007

    • Author(s)
      梅山有和・藤田充・手塚記庸・門田直樹・俣野善博・今堀 博
    • Organizer
      2007年光化学討論会
    • Place of Presentation
      信州大学(松本)
    • Year and Date
      2007-09-27
  • [Presentation] 化学修飾によるカーボンナノチューブ薄膜の光電気化学的特性の向上2007

    • Author(s)
      梅山有和・藤田充・手塚記庸・門田直樹・俣野善博・今堀 博
    • Organizer
      第56回高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(名古屋)
    • Year and Date
      2007-09-20
  • [Presentation] ポルフィリン修飾単層カーボンナノチューブを用いた光電気化学素子2007

    • Author(s)
      梅山有和・藤田充・手塚記庸・門田直樹・俣野善博・今堀 博
    • Organizer
      33回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡)
    • Year and Date
      2007-07-13
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.moleng.kyoto-u.ac.jp/~moleng_05/umeyama_research.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] フニニレン系コポリマー、カーボンナノチューブ用分散剤、カーボンナノチューブ複合体およびその製造方法、太陽電池用薄膜、ならびにカーボンナノチューブ複合体の分散液およびその製造方法2007

    • Inventor(s)
      今堀 博、梅山有和、門田直樹
    • Industrial Property Rights Holder
      京都大学
    • Industrial Property Number
      2007-13438
    • Filing Date
      2007-05-21

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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