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フラーレン二重膜ベシクルの超階層的組織化による光電変換システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 12J08773
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 機能物質化学
研究機関東京大学

研究代表者

ゴルゴル リカルド ミゾグチ (2014)  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

ミゾグチ ゴルゴル リカルド (2013)  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC1)

ゴルゴル リカルドミゾグチ (2012)  東京大学, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードフラーレン / 金ナノ粒子 / ベシクル / ハイブリッド / カーボンナノホーン / 電子顕微鏡 / 単一分子観察 / 高分子 / 形状制御 / 二重膜ベシクル / カーボンナノチューブ / 分子運動 / 重合体 / ナノカプセル / 触媒反応 / 複合材料
研究実績の概要

本年度は,二つの異なるアプローチでフラーレン二重膜ベシクルのようなナノカーボンから形成される階層的複合材料の研究を行いました.
①フラーレン二重膜ベシクル上での金ナノ粒子の配列を制御しました.静電相互作用によるベシクルの表面修飾は凝集を起こす原因として広く知られていますが,ここでフラーレンベシクルが水中に形成する界面の自由エネルギーの減少を吸着の駆動力として利用することで,ベシクル上に金ナノ粒子を高密度に集積化させることに成功しました.さらに,ベシクル表面上でナノ粒子をさらに成長させることも可能であり,ナノ粒子同士の表面プラズモン共鳴のカップリングを観測することに成功しています.このハイブリッド構造はフラーレン二重ベシクルを用いた光電変換システムの構築に非常に重要な技術になります.
②高分解能電子顕微鏡による単一の有機分子で修飾されたカーボンナノホーンの観察技術を開発しました.有機単分子の電子顕微鏡観察においては測定温度がその立体配座変換の速度に影響を与えないため,電子顕微鏡で有機単分子の動きを観察することが困難であったが,新たな分子デザインと測定条件を用いることで、複雑な有機分子の段階的な立体配座の変化を観察することに成功しました.また,画像解析により分子の動きを定量化する方法を確立し,これを用いて分子動力学の観点から有機単分子の動画を解析することで,観察された分子の動きが高エネルギー配座から低エネルギー配座への変化であることを明らかにしました.このような有機単分子の動的挙動を研究できる実験手法は他に例がなく,有機分子の構造解析と配座変化の研究に大変有用であります.本研究は,交付申請書で提案した研究を大きく超えて,電子顕微鏡を用いた分子運動の観察技術として重要な成果になりました.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Electron Microscopic Observation of Selective Excitation of Conformational Change of a Single Organic Molecule2015

    • 著者名/発表者名
      Ricardo M. Gorgoll, Emrah Yucelen, Akihito Kumamoto, Naoya Shibata, Koji Harano, and Eiichi Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of The American Chemical Society

      巻: 137 号: 10 ページ: 3474-3477

    • DOI

      10.1021/jacs.5b00511

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Binding of aromatic molecules in the fullerene-rich interior of a fullereae bilayer vesicle in water2014

    • 著者名/発表者名
      K. Harano, R. M. Gorgoll, E. Nakamura
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 49 号: 69 ページ: 7629-7631

    • DOI

      10.1039/c3cc44510k

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 触媒担持フラーレン二重膜ベシクルを用いたポリノルボルネンのナノスケール形状制御合成2014

    • 著者名/発表者名
      ゴルゴル リカルド ミゾグチ、原野幸治、中村栄一
    • 学会等名
      第4回CSJ化学フェスタ2014
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 年月日
      2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Control of polymer growth in nm-thick fullerene bilayer membranes2014

    • 著者名/発表者名
      Ricardo Mizoguchi Gorgoll, Koji Harano, Eiichi Nakamura
    • 学会等名
      International Symposium on the Synthesis and Application of Curved Organic π-Molecules and Materials (CURO-π)
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 水溶性フラーレン二重膜ベシクルの疎水性表面におけるPEG被覆金ナノ粒子の協奏的自己集合2014

    • 著者名/発表者名
      ゴルゴル リカルド ミゾグチ、原野幸治、中村栄一
    • 学会等名
      第65回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京都)
    • 年月日
      2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 水溶性フラーレン二重膜ベシクルの芳香族分子可溶化能2013

    • 著者名/発表者名
      R. M. Gorgoll, K. Harano, E. Nakamura
    • 学会等名
      第3会CSJ化学フェスタ2013
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 年月日
      2013-10-23
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 水溶性フラーレン二重膜ベシクルへの芳香族分子の可溶化と選択性2013

    • 著者名/発表者名
      R. M. Gorgoll, K. Harano, E. Nakamura
    • 学会等名
      第24回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      学習院大学(東京都)
    • 年月日
      2013-09-06
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The Preparation 01 Fullerene Vesicle-Gold Nanohybrids and the Investigation of their Catalytic Properties2013

    • 著者名/発表者名
      ゴルゴル リカルド ミソグチ, 原野幸治, 中村栄一
    • 学会等名
      The 10th Annual Symposiulon Academic English for Chemistry
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 年月日
      2013-02-28
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Templated Synthesis of Polyner Nanocapsules on Water-Soluble Fullerene Vesicles2012

    • 著者名/発表者名
      ゴルゴル リカルド ミソグチ, 原野幸治, 中村栄一
    • 学会等名
      第17回ZESTY
    • 発表場所
      東京大学(東京)(招待講演)
    • 年月日
      2012-10-09
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 水溶性フラーレンベシクルの疎水性表面上におけるポリマーナノカプセルのテンプレート合成2012

    • 著者名/発表者名
      ゴルゴル リカルド ミソグチ, 原野幸治, 中村栄一
    • 学会等名
      第43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
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 年月日
      2012-09-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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