| 研究課題/領域番号 |
16H02083
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノ材料化学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
中嶋 直敏 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 特任教授 (80136530)
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| 研究分担者 |
白木 智丈 九州大学, 工学研究院, 准教授 (10508089)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
41,600千円 (直接経費: 32,000千円、間接経費: 9,600千円)
2020年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2019年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2018年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2017年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2016年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
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| キーワード | カーボンナノチューブ / 超分子化学 / 可溶化ナノチューブ / フラビン / 非白金触媒 / 酸素還元反応 / 酸素発生反応 / 空気ー亜鉛電池 / 半導体性ナノチューブ / 選択分離 / フラビン誘導体 / 水分解触媒 / 半導体／金属ナノチューブ分量 / 分離 / 超分子科学 / 長鎖フラビン / ハイブリッド触媒 / 非白金型触媒 / 非白金型燃料電池触媒 / スピネル触媒 / 半導体性ナノチューブ選択分離 / イソアロキサジン / 触媒還元反応 / 半導体性／金属製ナノチューブ分離 / 電池材料 / 高分子被覆 / ナノ構造デザイン / 燃料電池 / ナノ材料 / 半導体性SWNTと金属性SWNT分離 / ナノチューブ・フラーレン / 半導体性／金属性ナノチューブ分離 / 白金型燃料電池触媒 / ナノチューブ / 半導体ナノチューブ / 分子認識 |
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| 研究成果の概要 |
エコロジーエネルギー、環境社会構築のためのナノカーボン素材の先端材料デザインに関する研究を行い、以下の成果を得た。(i)高性能酸素還元能を持つフタロシアニン鉄(I錯体担持カーボンナノチューブ(CNT)を開発した。(ii)安価なニッケル、鉄、硫黄を原料とする新規高性能２官能性電極触媒を開発し、この触媒を用いて高性能Zn-空気電池を開発した。(iii)ニッケル配位ポリマー/ナノカーボン分子触媒を開発した。(iv)長鎖基を持つ多種のフラビン誘導体を合成し、これらの単層CNT(SWNT)表面での自己集合を利用して、高選択的な半導体性SWNTの選択的分離を達成し、分離メカニズムを解明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
カーボンナノチューブ（CNT）は、溶媒に不溶であるが、本申請者は、世界先駆けて「可溶化CNT」のコンセプトを提案、推進してきた。本研究では、この新素材「溶解CNT」を用い、社会が求める画期的な電池材料開発、ならびに簡便かつ超高効率での半導体性CNT分離研究を展開した。具体的には、CNTを素材として、高性能の酸素還元能、並びに酸素還元、酸素発生能の２官能性電極触媒能を持つ電極触媒の開発に成功し、これらを用いて高性能空気―亜鉛電池を開発した。本研究は、電池や分子触媒における先端エネルギー材料の開発にとって重要な成果であるとともに、簡便なSWNTの選択的分離に対する大きな進展である。
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