| 研究課題/領域番号 |
17H04794
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
ナノ構造化学
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
田原 一邦 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (40432463)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
24,440千円 (直接経費: 18,800千円、間接経費: 5,640千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2017年度: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
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| キーワード | グラフェン / グラファイト / 自己組織化 / 表面・界面物性 / ナノ材料 / 電気化学 / 走査プローブ顕微鏡 / 化学修飾 / 走査プローブ顕微鏡(STM, AFM) / 走査プローブ顕微鏡（STM，AFM） / 走査プローブ顕微鏡（STM, AFM） / 走査プローブ顕微鏡（STM,AFM） |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、炭素材料であるグラフェンやグラファイトの表面へ、従来は困難であった任意の周期で有機基を導入する新たな方法を開発した。具体的には、グラフェンやグラファイト表面でアルカンが自己集合により形成するラメラ型の単分子膜を鋳型として、炭素電極に電解質水溶液と有機溶媒が順に配置された電気化学反応装置を使ってアリールジアゾニウム塩から還元的に発生させたラジカルにより、一次元周期的な表面化学修飾に成功した。また、アルコキシ基が置換した三角形分子が形成するハニカム型の多孔性単分子膜を鋳型として、グラファイトの二次元周期的な表面化学修飾に成功した。さらに、そのキラリティーの伝搬についても明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
グラフェンやグラファイトなどの炭素材料の電子的または化学的な性質を精密に制御することは、用途に合わせた材料を開発する観点から重要である。この方法の一つに化学反応を使った修飾法があるが、その付加位置の制御は従来は困難であった。本研究では、この付加位置の制御を有機分子の自己集合単分子膜を使う独自の方法で実現し、周期的に修飾された炭素材料の開発を可能とした。将来的には、開発された方法により作られる周期的に化学修飾された炭素材料を使った、新たな電子材料や反応触媒の開発が期待される。
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