| 研究課題/領域番号 |
16K05758
|
|---|
| 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 | 法政大学 |
|---|
研究代表者 |
高井 和之 法政大学, 生命科学部, 教授 (80334514)
|
|---|
| 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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
|
|---|
| キーワード | グラフェン / 触媒 / イミン合成反応 / 局在スピン磁性 / 化学修飾 / 局在スピン / Brodie法 / Hummers法 / 酸化グラフェン / ベンジルアミン / 官能基 / 副格子 / 局在磁性状態 / 分子性固体 / ナノ材料 / ナノチューブ・フラーレン |
|---|
| 研究成果の概要 |
グラフェンおよびその誘導体である酸化グラフェンについて局在スピン磁性と化学構造の相関を調べたところ，官能基に依存した特異なグラフェンの局在磁性を発見し，これは官能基に依存してグラフェン格子の位相幾何学的特徴が変調されるためであることが分かった．これらの磁性評価の結果にもとづき，化学活性な局在状態を生じる水酸基を導入したグラフェンを触媒として用いて芳香族アミンの酸化カップリングによるイミン合成反応を行い，多数の反応条件における収率と磁気測定の結果を合わせて系統的な解析を行ったところ，反応機構においては反応途中に取り込まれる窒素の存在も触媒活性に大きな影響を与えていることを明らかにした．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
グラフェン触媒に対する磁性による電子状態の評価とRaman分光，赤外分光による構造の評価を併せ用いる本研究課題の実施により，反応に関わる電子状態と構造的要因および不純物に関わる寄与を切り分けて議論できるようになり，これまで未解明であったグラフェン自体の触媒活性のメカニズムが明らかになった．これにより，十分な触媒活性を持つ炭素材料を設計するための指針が確立されたため，軽量かつ資源枯渇や環境負荷の問題が少ない次世代の触媒であるグラフェン触媒が実用化され自動車やモバイルPC向け電源用の燃料電池などへ応用されることが期待される．
|
