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有機電子材料としてのフラーレン一次元重合体の創製

研究課題

研究課題/領域番号 16K05754
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 機能物性化学
研究機関滋賀県立大学

研究代表者

秋山 毅  滋賀県立大学, 工学部, 准教授 (20304751)

連携研究者 奥 健夫  滋賀県立大学, 工学部材料科学科, 教授
鈴木 厚志  滋賀県立大学, 工学部材料科学科, 助教
アチャワーコム アナワット  Faculty of Science Chulalongkorn University, Department of Chemistry, Assistant Professor
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードフラーレン / フラーレン-ジアミン付加体 / 有機電子材料 / n型有機半導体 / 有機薄膜太陽電池 / 超分子 / ホールブロッキング / 電子輸送層 / n型有機半導体
研究成果の概要

実用に適するn型有機高分子が得られれば、有機エレクトロニクスが格段に加速される。このような材料を開発することを目指して、室温、無触媒で自発的に進行するフラーレン-アミン間の付加反応を活用して、フラーレン-ジアミン付加体およびその極性溶媒溶液を得た。これらの溶液から得た薄膜は有機電子材料とりわけ電子輸送材料として有用な機能を有することを見出した。また、フラーレンの水溶性・水分散性錯体をもとにした重合体の合成条件の検討を進めた。これらの生成物についても電子デバイス、有機薄膜太陽電池への応用による特性評価を行なったところ、有機電子材料としての機能を発現することが強く示唆される結果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、成長著しい有機エレクトロニクスの発展を一層加速するものである。特に、水を含む高極性溶媒を主体とするフラーレン重合体溶液から、n型有機半導体の薄膜が容易に得られる特徴は、基礎的な研究開発から実用材料への展開まで幅広い視点から極めて有意義であり、特に産業に貢献する意義は大きいものと考えられる。本研究の成果は、実用間近なナノカーボンのサイエンスを格段に加速することにも貢献できる、汎用性の高い知見であると言える。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] チュラロンコーン大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] チュラロンコーン大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] チュラロンコーン大学(タイ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Development of fullerene thin-film assemblies and fullerene-diamine adducts towards practical nanocarbon-based electronic materials2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi AKIYAMA
    • 雑誌名

      Bulletin of Chemical Society of Japan

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 1181-1199

    • DOI

      10.1246/bcsj.20190079

    • NAID

      130007679361

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Time-dependent non-linear size change of C60-ethylenediamine adduct particles in formation process2018

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Tsuyoshi、Ono Yuji、Miyamura Hiroshi、Saito Jo、Kimura Kento、Higashida Suguru、Oku Takeo
    • 雑誌名

      Journal of Nanoparticle Research

      巻: 20 号: 9 ページ: 252-258

    • DOI

      10.1007/s11051-018-4353-9

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Insertion effect of spin-coated films of C60-ethylenediamine adduct on organic thin-film solar cells2018

    • 著者名/発表者名
      Atsutaka Yamada, Daisuke Izumoto, Tsuyoshi Akiyama, Katsuhiko Fujita, Atsushi Suzuki, and Takeo Oku
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1929 ページ: 020020-020020

    • DOI

      10.1063/1.5021933

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabrication and electrochemical properties of insoluble fullerene-diamine adduct thin- films as buffer layer by alternate immersion process2017

    • 著者名/発表者名
      Jo Saito, Tsuyoshi Akiyama, Atsushi Suzuki, and Takeo Oku
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceeding

      巻: 1807 ページ: 020017-020017

    • DOI

      10.1063/1.4974799

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] C60-エチレンジアミン付加体薄膜の作製とホールブロッキング材料への応用2018

    • 著者名/発表者名
      秋山 毅、山田 惇敬、細井 一平、鈴木 厚志、奥 健夫
    • 学会等名
      2018年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 光電変換への応用を目指した銀ナノ粒子を修飾したフラーレン-ジアミン付加体の開発2018

    • 著者名/発表者名
      細井 一平、秋山 毅、奥 健夫
    • 学会等名
      第4回材料WEEK若手学生研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 極性溶媒に可溶なフラーレン重合体を電子輸送層に用いた有機薄膜太陽電池の作製と評価2018

    • 著者名/発表者名
      秋山 毅、山田 惇敬、細井 一平、奥 健夫
    • 学会等名
      材料シンポジウムワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] C60-エチレンジアミン付加体微粒子の薄膜化と光電変換への応用2018

    • 著者名/発表者名
      秋山 毅、番家 翔人、熊川 優、小野 侑司、東田 卓、奥 健夫
    • 学会等名
      第37回 固体・表面光化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Hole blocking effect of C60-ethylenediamine adduct on organic thin-films solar cells2017

    • 著者名/発表者名
      A. Yamada, T. Akiyama, D. Izumoto, A. Suzuki, and T. Oku
    • 学会等名
      The Irago Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電極表面におけるフラーレン重合体薄膜のその場形成と有機薄膜太陽電池への応用2017

    • 著者名/発表者名
      秋山 毅、西川 隼冬、斉藤 丞、鈴木 厚志、奥 健夫
    • 学会等名
      材料シンポジウムワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] C60-エチレンジアミン付加体溶液からの薄膜形成と有機薄膜太陽電池への応用2017

    • 著者名/発表者名
      山田 惇敬、秋山 毅、泉本 大輔、鈴木 厚志、奥 健夫
    • 学会等名
      第11回有機π電子系シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 可溶化したフラーレン-ジアミン重合体を用いる有機薄膜太陽電池の作製と評価2016

    • 著者名/発表者名
      秋山 毅、泉本 大輔、高橋 和史、東田 卓、奥 健夫
    • 学会等名
      第35回 固体・表面光化学討論会
    • 発表場所
      室蘭工業大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication and electrochemical properties of insoluble fullerene-diamine adduct thin-films as buffer layer by alternate immersion process2016

    • 著者名/発表者名
      Jo Saito, Tsuyoshi Akiyama, Atsushi Suzuki and Takeo Oku
    • 学会等名
      The Irago Conference 2016
    • 発表場所
      電気通信大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Insoluble Fullerene-Ethylenediamine Adduct Thin-film toward Photovoltaic Application2016

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Akiyama, Hayato Nishikawa and Takeo Oku
    • 学会等名
      12th International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
    • 発表場所
      立命館大BKCキャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考]

    • URL

      http://db.spins.usp.ac.jp/html/100000122_ja.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-08-19  

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