• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

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

研究課題

研究課題/領域番号 14F04030
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 有機化学
研究機関大阪大学

研究代表者

戸部 義人  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (60127264)

研究分担者 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
研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2015年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードグラファイト / 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
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ルーバン大学(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Covalent Modification of Graphene and Graphite using Diazonium Chemistry: Tunable Grafting and Nano-manipulation2015

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 9 ページ: 0000-0000

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Graphite Functionalization Using Electrochemically Generated Aryl Radicals Featuring Various Substituents2015

    • 著者名/発表者名
      Benjamin D. Lindner, Tohru Ishikawa, Kazukuni Tahara, John Greenwood, Thanh Hai Phan, Steven De Feyter, Yoshito Tobe
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Hanolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Substituent Induced Control of Porous Multi-Layer Growth at Liquid/Solid Interfaces2015

    • 著者名/発表者名
      Benjamin D. Lindner, Yuan Fang, Kazukuni, Tahara, Steven De Feyter, Yoshito Tobe
    • 学会等名
      16th International Symposium on Novel Aromatic Compounds
    • 発表場所
      Madrid, Spain
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Graphite Funcitonalization Using Electrochemically Generated Aryl Radicals: Chracterization and Control2015

    • 著者名/発表者名
      Benjamin D. Lindner, Kazukuni Tahara, Toru Ishikawa, John Greenwood, Than Hai Phan, Steven De Feyter, Yoshito Tobe
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉・船橋)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Studies onConstruction of Porous Multi-Layered Film at Liquid/Solid Interfaces2015

    • 著者名/発表者名
      Kazukuni Tahara, Benjamin D. Lindner, Yuan Fang, Steven De Feyter, Yoshito Tobe
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉・船橋)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 有機アジドを用いたグラフェンの化学修飾に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      羽田晃輔, 田原一邦, 戸部義人
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学(千葉・船橋)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院基礎工学研究科・物質創成専攻・未来物質領域・新物質創製講座・機能分子創製グループ

    • URL

      http://www.supra.chem.es.osaka-u.ac.jp/publications/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi