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オリエンテッドアタッチメントによる結晶成長の解明とナノ材料合成への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K14129
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 無機材料・物性
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

今井 宏明  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70255595)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード結晶成長 / 自己組織化 / 自己集合 / ナノ粒子
研究成果の概要

本研究では、多様な物質系を用いてナノスケールの矩形ユニット粒子のオリエンテッドアタッチメント現象を検討した。第1には、既存の酸化マンガン矩形ブロックにおいて、安定化分子や集積条件を最適化し、位置や配列を任意に制御した多様なオリエンテッドアタッチメントの方法を開発した。第2には、アナターゼ型二酸化チタン・水酸アパタイト・カルサイト型炭酸カルシウムの矩形ナノブロックの合成と配列に取り組み、多様な物質系におけるオリエンテッドアタッチメント現象を確認した。これらの結果より、ナノユニットを自在に連結させるオリエンテッドアタッチメントの技術的基盤の確立に成功した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 9件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Artificial Mineral Films Similar to Biogenic Calcareous Shells: Oriented Calcite Nanorods on a Self-Standing Polymer Sheet2018

    • 著者名/発表者名
      Nagai Yuta, Oaki Yuya, Imai Hiroaki
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 20 号: 12 ページ: 1656-1661

    • DOI

      10.1039/c7ce02143g

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of Calcite Nanocrystals through Oriented Attachment and Fragmentation: Multistep Pathway Involving Bottom-Up and Break-Down Stages2017

    • 著者名/発表者名
      Takasaki Mihiro、Kezuka Yuki、Tajika Masahiko、Oaki Yuya、Imai Hiroaki
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 2 号: 12 ページ: 8997-9001

    • DOI

      10.1021/acsomega.7b01487

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatial Control of Crystallographic Direction in 2D Microarrays of Anisotropic Nanoblocks on Trenched Substrates2017

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Riho、Nakagawa Yoshitaka、Kato Kazumi、Oaki Yuya、Imai Hiroaki
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 33 号: 48 ページ: 13805-13810

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.7b03264

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oriented Attachment of Calcite Nanocrystals: Formation of Single-Crystalline Configurations as 3D Bundles via Lateral Stacking of 1D Chains2017

    • 著者名/発表者名
      M. Takasaki, Y. Oaki, H. Imai
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 33 ページ: 1516-1520

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Switchable Oriented Attachment and Detachment of Calcite Nanocrystal2016

    • 著者名/発表者名
      M. Takasaki, Y. Oaki, H. Imai
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 18 ページ: 8999-9002

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaporation-Driven Regularization of Crystallographically Ordered Arrangements of Truncated Nanoblocks: From 1D Chains to 2D Rhombic Superlattices2016

    • 著者名/発表者名
      R. Matsumoto, Y. Nakagawa, H. Kageyama, Y. Oaki, H. Imai,
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 18 号: 33 ページ: 6138-6142

    • DOI

      10.1039/c6ce01512c

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 1D Oriented Attachment of Calcite Nanocrystals: Formation of Single-Crystalline Rods through Collision2016

    • 著者名/発表者名
      Mihiro Takasaki, Yuki Kimura, Tomoya Yamazaki, Yuya Oaki, Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 6 号: 66 ページ: 61346-61350

    • DOI

      10.1039/c6ra09452j

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] UV-induced Epitaxial Attachment of TiO2 Nanocrystals in Molecularly Mediated 1D and 2D Alignments2016

    • 著者名/発表者名
      T. Hiraide, H. Kageyama, Y. Nakagawa, Y. Oaki, H. Imai
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 52 号: 48 ページ: 7545-7548

    • DOI

      10.1039/c6cc02001a

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Orientation-Selective Alignments of Hydroxyapatite Nanoblocks through Epitaxial Attachment in a and c Directions2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamura, Y. Nakagawa, H. Kageyama, Y. Oaki, H. Imai
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 32 号: 16 ページ: 4066-4070

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.6b00732

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Orientation-Selective Alignments of Nanoblocks in a and c Directions of Tetragonal System through Molecularly Mediated Manipulation2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakagawa, H. Kageyama, Y. Oaki, H. Imai
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 52 ページ: 5597-5600

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Formation of Monocrystalline 1D and 2D Architectures via Epitaxial Attachment: Bottom-Up Routes through Surfactant-Mediated Arrays of Oriented Nanocrystals2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Nakagawa, Hiroyuki Kageyama, Yuya Oaki, and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 31 号: 22 ページ: 6197-6201

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.5b00502

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Conductive polymer-mediated 2D and 3D arrays of Mn3O4 nanoblocks and mesoporous conductive polymers as their replicas2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Nakagawa, Hiroyuki Kageyama, Riho Matsumoto, Yuya Oaki and Hiroaki Imai
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 7 号: 44 ページ: 18471-18476

    • DOI

      10.1039/c5nr05912g

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Formation of uniformly sized metal oxide nanocuboids in the presence of precursor grains in an apolar medium2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Nakagawa, Hiroyuki Kageyama, Riho Matsumoto, Yuya Oaki and Hiroaki Imai*a
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 17 号: 39 ページ: 7477-7481

    • DOI

      10.1039/c5ce01257k

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Control of oriented attachment of calcite nanocrystals for formation of various single-crystalline configurations2017

    • 著者名/発表者名
      M. Takasaki, Y. Oaki, H. Imai
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM 2017 The 15th international Conference of Advanced Meterials
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水酸化カルシウムの炭酸化における凝集と開裂過程を含むカルサイトナノ結晶の形成2017

    • 著者名/発表者名
      髙﨑美宏、毛塚雄己、田近正彦、緒明佑哉、今井宏明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第30回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カルサイトナノ結晶の配向集積・開裂の制御による1~3次元階層構造体の構築・分解2017

    • 著者名/発表者名
      髙﨑美宏、緒明佑哉、今井宏明
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 有機シート上における多段階成長によるバイオミネラル類似カルサイト配向構造体の作製2017

    • 著者名/発表者名
      永井雄太、緒明佑哉、今井宏明
    • 学会等名
      第7回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] CaCO3ナノロッドの集積による配向フィルムの作製2017

    • 著者名/発表者名
      髙﨑美宏、緒明佑哉、今井宏明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2018年年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カルサイトナノ結晶の配向集積成長による1次元・3次元構造体の構築2017

    • 著者名/発表者名
      髙﨑美宏、緒明佑哉、今井宏明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年年会
    • 発表場所
      日本大学駿河台キャンパス(東京都・千代田区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] サマリウムをドープ化した二酸化セリウムナノキューブの合成と規則配列構造の形成2017

    • 著者名/発表者名
      築山慧之、髙﨑美宏、緒明佑哉、今井宏明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年年会
    • 発表場所
      日本大学駿河台キャンパス(東京都・千代田区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 二酸化チタン矩形ナノブロックによる秩序構造体の作製2017

    • 著者名/発表者名
      平出智之、景山宏之、緒明佑哉、今井宏明
    • 学会等名
      第55回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山県・岡山市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] pH-Sensitive Oriented Attachment of Calcite Nanocrystals2016

    • 著者名/発表者名
      M. Takasaki, Y. Oaki, H. Imai
    • 学会等名
      The 33rd International Korea-Japan Seminar on Ceramics
    • 発表場所
      Daejeon (Korea)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of Biogenic Arrayed Nanocrystals and Fabrication of Their Mimetics Through Classical and Nonclassical Routes2016

    • 著者名/発表者名
      H. Imai
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences - 2016 Meeting - Biomineralization
    • 発表場所
      Girona (Spain)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Oriented Assembly of Anisotropic Nanoblocks for Direction-Controlled 1D, 2D, 3D Microarrays2016

    • 著者名/発表者名
      H. Imai, Y. Nakagawa, R. Matsumoto, Y. Oaki
    • 学会等名
      13th International Conference on Ceramic Processing Science (ICCPS-13)
    • 発表場所
      Nara Prefecturl Cultural Hall (Nara・Nara)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] TiO2;矩形ナノブロックを用いた秩序構造体の作成および紫外線光照射による融合2016

    • 著者名/発表者名
      平出智之、景山宏之、緒明佑哉、今井宏明
    • 学会等名
      第6回CSJフェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都・江戸川区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 方位選択・可逆的なカルサイトナノ結晶の配向集積2016

    • 著者名/発表者名
      髙﨑美宏、緒明佑哉、今井宏明
    • 学会等名
      第6回CSJフェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都・江戸川区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 矩形ナノブロックの空間的な配列制御による異配向秩序構造体の構築2016

    • 著者名/発表者名
      松本里穂、中川義隆、加藤一実、緒明佑哉、今井宏明
    • 学会等名
      第6回CSJフェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都・江戸川区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Mn3O4矩形ナノブロックによる空間的に制御された配列構造の形成2016

    • 著者名/発表者名
      松本里穂、加藤一実、緒明佑哉、今井宏明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第29回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス(広島県・東広島市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Crystal Growth through Oriented Attachment of Calcite Nanocrystals2015

    • 著者名/発表者名
      Mihiro Takasaki, Yuya Oaki, Hiroaki Imai
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Frontiers in Materials Science
    • 発表場所
      Waseda University(shinjuku-ku, Tokyo)
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カルサイトナノ結晶の配向集積2015

    • 著者名/発表者名
      髙﨑美宏・緒明佑哉・今井宏明
    • 学会等名
      日本化学会秋季事業第5回CSJ化学フェスタ2015
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都・江戸川区)
    • 年月日
      2015-10-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノブロックの集積によるカルサイト結晶の成長2015

    • 著者名/発表者名
      髙﨑美宏・緒明佑哉・今井宏明
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      富山大学(富山県・富山市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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