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誘電泳動を利用したナノセンシングデバイス作製技術の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 18360200
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関九州大学

研究代表者

末廣 純也  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (70206382)

研究分担者 岡田 龍雄  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (90127994)
今坂 公宣  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教 (40264072)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
16,180千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 1,680千円)
2007年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2006年度: 8,900千円 (直接経費: 8,900千円)
キーワード誘電泳動 / カーボンナノチューブ / マイクロプラズマ / パラジウムナノ粒子 / 水素センサ / マイクロヒーター / 細菌検出 / 液相酸化還元反応 / ZnOナノロッド / 紫外光センサ / レーザーアブレーション
研究概要

【1】誘電泳動集積したカーボンナノチューブの液相反応によるパラジウム修飾と水素ガスセンサへの応用
(1)誘電泳動によってマイクロ電極に集積したカーボンナノチューブをバラジウム塩溶液中に浸漬した後に電気めっき法などの酸化還元反応によってカーボンナノチューブ上にパラジウムナノ粒子を析出させる手法を開発した。
(2)同手法でパラジウム修飾したカーボンナノチューブガスセンサを用いて最低で濃度0.01%の水素(空気希釈)を常温で検出することに成功した。
【2】水中マイクロプラズマを用いたカーボンナノチューブのパラジウム修飾と水素ガスセンサへの応用
(1)カーボンナノチューブを懸濁したパラジウム塩溶液中でパルスパワーによって発生させたマイクロプラズマを用いて、カーボンナノチューブ表面にパラジウムナノ粒子を析出させることに成功した。
(2)同手法でパラジウム修飾したカーボンナノチューブをマイクロ電極上に誘電泳動集積し水素ガスへの応答を調べた結果、最低で濃度0.01%の水素(空気希釈)を常温で検出可能であることがわかった。
【3】マイクロヒータによる細菌ガス化とカーボンナノチューブガスセンサを用いた細菌検出法の開発
(1)マイクロ電極上に細菌を誘電泳動集積した後に、マイクロ電極をヒーターとして動作させることで細菌を加熱・ガス化させる手法を開発した。
(2)同手法によって発生するアンモニアガスをカーボンナノチューブガスセンサで検出することで、定量的な細菌検出が可能であることを示した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) 備考 (2件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Fabrication of interfaces between carbon nanotubes and catalytic palladium using dielectrophoresis and its application to hydrogen gas senson2007

    • 著者名/発表者名
      J.Suehiro, S.Hidaka, S.Yamane, K.Imasaka
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B:Chemical 127

      ページ: 505-511

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of microplasma-based water-solubilization of single-walled carbon nanotubes using gas bubbling in water2007

    • 著者名/発表者名
      K.Imasaka, Y.Kato, J.Suehiro
    • 雑誌名

      Nanotechnology 18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gas sensor using single-wall carbon nanohorns2007

    • 著者名/発表者名
      N.Sano, M.Kinugasa, F.Otsuki, J.Suehira
    • 雑誌名

      Advanced Powder Technology 18

      ページ: 455-466

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of interfaces between carbon nanotubes and catalytic palladium using dielectrophoresis and its application to hydrogen gas sensor2007

    • 著者名/発表者名
      J., Suehiro, S., Hidaka, S., Yamane, K., Imasaka
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B : Chemical Vol. 127

      ページ: 505-511

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Enhancement of microplasma-based water-solubilization of single-walled carbon nanotubes using gas bubbling in water2007

    • 著者名/発表者名
      K., Imasaka, Y., Kato, J., Suehiro
    • 雑誌名

      Nanotechnology Vol. 18, 335602

      ページ: 7-7

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Gas sensor using single-wall carbon nanohorns2007

    • 著者名/発表者名
      N., Sano, M., Kinugasa, F., Otsuki, J., Suehiro
    • 雑誌名

      Advanced Powder Technology Vol. 18

      ページ: 455-466

    • NAID

      10019838668

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fabrication of interfaces between carbon nanotubes and catalytic palladium using dielectrophoresis and its application to hydrogen gas sensor2007

    • 著者名/発表者名
      J.Suehiro, S.Hidaka, S.Yamane, K.Imasaka
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B:Chemical 127

      ページ: 505-511

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gas sensor using single-wall carbon nanohorns2007

    • 著者名/発表者名
      N.Sano, M.Kinugasa, F.Otsuki, J.Suehiro
    • 雑誌名

      Advanced Powder Technology 18

      ページ: 455-466

    • NAID

      10019838668

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of nano-structured materials by laser-ablation and their application to sensors2007

    • 著者名/発表者名
      T.Okada, J.Suehiro
    • 雑誌名

      Applied Surface Science (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Factors affecting PD detection in GIS using a carbon nanotube gas sensor2007

    • 著者名/発表者名
      W.Ding, K.Ochi, J.Suehiro, K.Imasaka, R.Hayashi, M.Hara
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Analysis of PD-generated SF_6 decomposition gases adsorbed on carbon nanotubes2006

    • 著者名/発表者名
      W.Ding, R.Hayasi, K.Ochi, J.Suehiro, K.Imasaka, M.Hara, N.Sano, E.Nagao, T.Minagawa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 13/6

      ページ: 1200-1207

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of water-soluble carbon nanotubes using pulsed streamer discharge in water2006

    • 著者名/発表者名
      K.Imasaka, J.Suehiro, Y.Kanatake, Y.Kato, M.Hara
    • 雑誌名

      Nanotechnology 17/14

      ページ: 3421-3427

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Selective detection of bacteria by a dielectrophoretic impedance measurement method using an antibody-immobilized electrode chip2006

    • 著者名/発表者名
      J.Suehiro, A.Ohtsusubo, T.Hatano, M.Hara
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B : Chemical 119/1

      ページ: 319-326

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Carbon nanotube-based hydrogen gas sensor electrochemically functionalized with palladium2007

    • 著者名/発表者名
      J.Suehiro, S.Yamane, K.Imasaka
    • 学会等名
      IEEE Sensors 2007
    • 発表場所
      Atlanta,USA
    • 年月日
      2007-10-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] カーボンナノチューブガスセンサとマイクロヒーターを複合化した細菌検出デバイス2007

    • 著者名/発表者名
      池田 尚希、末廣 純也、今坂 公宣
    • 学会等名
      電気学会センサ・マイクロマシン部門総合研究会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2007-07-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] カーボンナノチューブガスセンサとマイクロヒーターを複合化した細菌検出デバイス2007

    • 著者名/発表者名
      池田 尚希、末廣 純也、今坂 公宣
    • 学会等名
      電気学会 センサ・マイクロマシン部門総合研究会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2007-07-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Application of dielectrophoresis to fabrication of nanomaterial-based sensors2007

    • 著者名/発表者名
      J., Suehiro
    • 学会等名
      5th IMEKO TC4 Sympo. on Novelties in Electrical Measurements and Instrumentation
    • 発表場所
      Iasi, Romania
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Carbon nanotube-based hydrogen gas sensor electrochemically functionalized with palladium2007

    • 著者名/発表者名
      J., Suehiro, S., Yamane, K., Imasaka
    • 学会等名
      IEEE Sensors 2007
    • 発表場所
      Atlanta, USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://hv.ees.kyushu-u.ac.jp/Lab-j/Project-2.html

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考]

    • URL

      http://hv.ees.kyushu-u.ac.jp/Lab-j/Project-2.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 水素ガスセンサ及び水素ガスセンサ製造方法2007

    • 発明者名
      末廣 純也、岡田 龍雄
    • 権利者名
      国立大学法人九州大学
    • 出願年月日
      2007-06-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 水素ガスセンサ及び水素ガスセンサ製造方法2007

    • 発明者名
      末廣 純也、岡田 龍雄
    • 権利者名
      国立大学法人九州大学
    • 産業財産権番号
      2007-168899
    • 出願年月日
      2007-06-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 水素ガスセンサ及びその製造法2006

    • 発明者名
      末廣 純也, 岡田 龍雄
    • 権利者名
      九州大学
    • 産業財産権番号
      2006-228656
    • 出願年月日
      2006-08-25
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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