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2010 Fiscal Year Annual Research Report

ナノエレクトロニクスへの応用を目指したカーボンナノチューブの構造制御

Publicly Offered Research

Project AreaCarbon nanotube nanoelectronics
Project/Area Number 22016005
Research InstitutionShiga University of Medical Science

Principal Investigator

小松 直樹  滋賀医科大学, 医学部, 准教授 (30253008)

Keywordsナノチューブ / 分子認識 / 分離
Research Abstract

カーボンナノチューブ(CNT)は、その物性が構造に依存していることがよく知られており、その精緻な応用には物性の制御された、即ち、構造の制御されたカーボンナノチューブが必要となる。そのような背景から、報告者らは構造の制御されたCNTを得ることを目的に、分子認識を利用した方法論をデザインし、現在、検討を進めている。具体的には、CNTとピンセット型ジポルフィリン化合物からなる超分子を鍵とする、CNTの可溶化、ならびに、それに伴うCNTの構造選別である。
当研究グループでは、これまでにm-phenylene, pyridilene, carbazolyleneをスペーサーとするピンセット型ジポルフィリンを設計、合成し、単層カーボンナノチューブ(SWNTs)の抽出を行い、上記ピンセット型分子がSWNTsの右巻き、左巻きを識別し、光学活性SWNTsを与えることを明らかにしてきた。また、このピンセット型分子は、巻き方のみならず、直径をも識別することも見出した。
平成22年度は、上記のジポルフィリン化合物より合成が簡便なジピレン化合物を設計、合成し、SWNTの選択的な抽出を行ったところ、ジピレン化合物がSWNTsの抽出能を有すること、また、SWNTsの直径を識別できることが明らかとなった。(N.Komatsu et al., Chem. Sci., 2011)。本検討においては、0.84nm-0.97nmの直径を有するSWNTsが優先的に抽出された。また、これまで用いてきたCoMocATのSWNTに代え、HiPCO-SWNTを用いたところ、これもうまく抽出され、0.97nm以下の直径を有するSWNTsが優先的に抽出された。なお、本論文は、Chem. Sci.誌5月号のinside cover pictureに採択され、報告者らの成果を広くアピールすることができた。
今後は、得られた成果に基づき、さらなるスペーサーの検討などを行い、直径の選別能の向上を図る。

  • Research Products

    (15 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Diameter-based separation of single-walled carbon nanotubes through selective extraction with dipyrene nanotweezers2011

    • Author(s)
      A.F.M.M.Rahman, F.Wang, K.Matsuda, T.Kimura, N.Komatsu
    • Journal Title

      Chem.Sci.

      Volume: 2(5) Pages: 862-867

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous Discrimination of Handedness and Diameter of Single-Walled Carbon Nanotubes (SWNTs) with Chiral Diporphyrin Nanotweezers Leading to Enrichment of Single Enantiomer of (6,5)-SWNTs2010

    • Author(s)
      F.Wang, K.Matsuda, A.F.M.M.Rahman, X.Peng, T.Kimura, N.Komatsu
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc.

      Volume: 132(31) Pages: 10876-10881

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Macroscopic films of porphyrin nanowell-arrays via solvent diffusion-induced self-assembly2010

    • Author(s)
      X.Peng, Y.Huang, C.Gao, J.Peng, N.Komatsu, A.Osuka, Y.Cao
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.C

      Volume: 114(43) Pages: 18449-18454

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ナノ炭素材料(カーボンナノチューブ、ナノダイヤモンド)を仕分ける2010

    • Author(s)
      小松直樹
    • Journal Title

      粉体技術

      Volume: 2(11) Pages: 28-36

  • [Journal Article] Optical Resolution of Single-Walled Carbon Nanotubes through Molecular Recognition with Chiral Diporphyrin Nanotweezers2010

    • Author(s)
      X.Peng, F.Wang, A.F.M.M.Rahman, A.Bauri, N.Komatsu
    • Journal Title

      Chem.Lett.(Highlight Review)

      Volume: 39(10) Pages: 1022-1027

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Comprehensive Review on Separation Methods and Techniques for Single-Walled Carbon Nanotubes2010

    • Author(s)
      N.Komatsu, F.Wang
    • Journal Title

      Materials

      Volume: 3(7) Pages: 3818-3844

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ピレン分子ピンセットを用いた単層カーボンナノチューブの直径分離2011

    • Author(s)
      小松直樹、A.F.M.Mustafizur Rahman、 Feng Wang、松田一成、木村隆英
    • Organizer
      第40回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      名城大学
    • Year and Date
      2011-03-09
  • [Presentation] Optical Resolution of Single-Walled Carbon Nanotubes through Molecular Recognition with Chiral Diporphyrin Nanotweezers2010

    • Author(s)
      Naoki Komatsu
    • Organizer
      International Conference on Fundamental & Applications of Nano Science & Technology
    • Place of Presentation
      Kolkata, India(招待講演)
    • Year and Date
      2010-12-09
  • [Presentation] 分子認識を利用した単層カーボンナノチューブの光学分割2010

    • Author(s)
      小松直樹, Feng Wang, Xiaobin Peng, 木村隆英
    • Organizer
      第24回ダイヤモンドシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2010-11-18
  • [Presentation] Rationally designed chiral diporphyrin nanotweezers to enrich onehelical structure of chiral single-walled carbon nanotubes with specific (n, m) structure2010

    • Author(s)
      小松直樹, Feng Wang, Xiaobin Peng, 木村隆英
    • Organizer
      Diamond 2010
    • Place of Presentation
      ブダペスト、ハンガリー
    • Year and Date
      2010-09-08
  • [Presentation] Diameter Selective Separation of Single-Walled Carbon Nanotubes with Pyrene-Based Nanotweezers2010

    • Author(s)
      A.F.M.Mustafizur Rahman, Feng Wang, Kazunari Matsuda, Takahide Kimura, Naoki Komatsu
    • Organizer
      第39回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2010-09-05
  • [Presentation] Separation of SWNTs with Chiral Diporphyrin Nanotweezers Leading to Enrichment of Single Enantiomer of (6,5)-SWNTs2010

    • Author(s)
      Feng Wang, Kazunari Matsuda, Naoki Komatsu
    • Organizer
      第39回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2010-09-05
  • [Presentation] Optical Active Single-Walled Carbon Nanotubes2010

    • Author(s)
      小松直樹, Xiaobin Peng, Feng Wang, 木村隆英
    • Organizer
      European Materials Research Society (EMRS) spring meeting
    • Place of Presentation
      ストラスブルグ、フランス
    • Year and Date
      2010-06-08
  • [Presentation] Optical Active Single-Walled Carbon Nanotubes2010

    • Author(s)
      小松直樹
    • Organizer
      217th ECS meeting
    • Place of Presentation
      バンクーバー、カナダ(招待講演)
    • Year and Date
      2010-04-27
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.shiga-med.ac.jp/~nkomatsu/indexj.htm

URL: 

Published: 2012-07-19  

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