固液界面における自己集合を利用するグラフェンの高秩序化学修飾
| Project/Area Number |
14F04030
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Research Field |
Organic chemistry
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
戸部 義人 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (60127264)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
LINDNER BENJAMIN 大阪大学, 基礎工学研究科, 外国人特別研究員
LINDNER Benjamin 大阪大学, 基礎工学研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | グラファイト / グラフェン / 周期的化学修飾 / 自己集合単分子膜 / ラマンママッピング / ＳＴＭ / ラマンマッピング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
グラファイトやグラフェンという原子レベルで平坦な炭素物質表面を、表面上で形成される分子自己集合体を利用することにより規則的に修飾し、センサーや高度に制御された触媒などの機能性物質の開発に結びつけることを目的として研究を行った。具体的には、以下の課題について研究した。
（１）前年度に引き続きナイトレンを用いたグラファイトの修飾を検討したが、明確な結論が得られなかったため、ジアゾニウム塩の電気化学的還元により発生させたフェニルラジカルによるグラファイトの修飾を行った。電気化学的修飾法は共同研究先であるベルギーのルーバン大学に博士研究員が滞在することにより、その技術を修得した。その結果、フェニル基の置換基の電子的性質の違いにより修飾率が大きく異なることを見出した。置換基によるラジカルのＳＯＭＯレベルと反応性の間には一定の関係が存在するため、グラファイトのフェルミレベルとラジカルのＳＯＭＯレベルの差が反応性の違いの原因であると考えられる。次に多孔性単分子膜を用いた位置選択的修飾についても検討し、それが可能であることをＳＴＭ観測に基づき明らかにしたが、現時点では再現性の問題を残している。
（２）位置選択的官能化に関連して、ヒドロキシ基を導入した多孔性単分子膜の形成について検討したところ、条件によっては二層膜が形成されることをＳＴＭ観測に基づき明らかにした。ヒドロキシ基間の水素結合が駆動力となっていると考えられるが、固体表面上での二層膜の形成は例が少なく、画期的な発見といえる。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Covalent Modification of Graphene and Graphite using Diazonium Chemistry: Tunable Grafting and Nano-manipulation2015
Author(s)
John Greenwood, Thanh Hai Phan, Yasuhiko Fujita, Zhi Li, Oleksandr Ivasenko, Willem Vanderlinden, Hans van Gorp, Wout Frederickx, Gang Lu, Kazukuni Tahara, Yoshito Tobe, Hiroshi Uji-i, Stijn Mertens, Steven De Feyter
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Journal Title
ACS Nano
Volume: 9
Pages: 0000-0000
Related Report
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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