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3次元積層型グラフェン/ルテニウム積層体からなる高容量電気二重層キャパシタの創製

研究課題

研究課題/領域番号 16K05732
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機化学
研究機関中央大学

研究代表者

小澤 寛晃  中央大学, 研究開発機構, 助教 (50464152)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードルテニウム錯体 / グラフェン / ピレン / ホスホン酸 / カテコール / 金属錯体 / キャパシタ
研究実績の概要

28年度と同様に、酸化還元特性を有するルテニウム金属錯体と優れた電気特性および高い比表面積を有するグラフェンやカーボンナノチューブなどの ナノ炭素材料のとの新規電気二重層キャパシタの創製を目的としている。本年度はグラフェンなどの炭素材料とルテニウム錯体との複合体化に焦点を当てて研究を行った。グラフェン表面へのルテニウム錯体の吸着などを行い、電気化学測定などにより、その吸着挙動を評価した。特にピレンアンカー基を有するルテニウム錯体について、重点的に研究を行い、ピレンアンカー基の置換位置の違いによるグラフェン表面での錯体の吸着状態の制御にも成功した。また、グラフェン表面への吸着を利用したグラフェントランジスタの物性制御などについても研究を進めた。
さらに、ルテニウム錯体にとどまらずカテコールユニットを用いたレドックス活性を有するポルフィリンと鉄イオンとの錯形成を利用した被膜作製法により、グラフェンの可溶化にも成功した。
今後はより電荷の貯蔵か可能なレドックス活性な金属錯体とグラフェンとの複合体化を目指すと共に、蓄電デバイスへの展開を行う。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Robust Nanowrapping of Reduced Graphene Oxide by Metal?Organic Network Films between Fe Ions and Tetra(Catechol-Substituted) Porphyrin2018

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Hiroaki、Kusaba Shunsuke、Matsunaga Mariko、Haga Masa-aki
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 34 号: 9 ページ: 2952-2958

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.7b03828

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlling the Molecular Direction of Dinuclear Ruthenium Complexes on HOPG Surface through Noncovalent Bonding2017

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Hiroaki、Katori Norihiko、Kita Tomomi、Oka Shota、Haga Masa-aki
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 33 号: 43 ページ: 11901-11910

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.7b02194

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Controlling the direction of the molecular axis of rod-shaped binuclear ruthenium complexes on single-walled carbon nanotubes2016

    • 著者名/発表者名
      iroaki Ozawa, Kazuma Kosaka, Tomomi Kita, Kai Yoshikawa, Masa-aki Haga
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 22 号: 19 ページ: 6575-6582

    • DOI

      10.1002/chem.201504678

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlling the Adsorption of Ruthenium Complexes on Carbon Surfaces through Non-covalent Bonding with Pyrene Anchors: an Electrochemical Study2016

    • 著者名/発表者名
      Kohmoto, Mayuko, Ozawa, Hiroaki, Yang, Li, Hagio, Toshihiro, Matsunaga, Mariko, Haga, Masa-aki
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 32(17) 号: 17 ページ: 4141-4152

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.6b00405

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Surface modification of nano-carbon materials by metal complexes or metal-organic network films2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Ozawa, Masa-aki Haga
    • 学会等名
      ICPAC 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Functions of surface modified nano-carbon materials by metal complex or metal-organic network films2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Ozawa, Kai Yoshikawa, Toru Ube, Tomiki Ikeda, Masa-aki Haga
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Electrochemical behavior of dinuclear Ru complexes with pyrene anchors on 2D carbon surface toward electronic device application2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Ozawa, Norihiko Katori, Yuki Okigawa, Masatoh Ishihara, Masa-aki Haga
    • 学会等名
      日本化学会 第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフェン表面におけるRu二核錯体 吸脱着過程の電気化学測定とAFM観察2016

    • 著者名/発表者名
      小澤 寛晃、香取 範彦、沖川 侑輝、石原 正統、芳賀 正明
    • 学会等名
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      北海道教育大学
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2018-12-17  

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