• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

その場分光法を用いた発光ナノカーボンの生成機構の解明と連続合成法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04808
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分27010:移動現象および単位操作関連
研究機関金沢大学

研究代表者

比江嶋 祐介  金沢大学, フロンティア工学系, 准教授 (10415789)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード発光ナノカーボン / ソルボサーマル合成 / ナノカーボン / 水熱合成 / in situ spectroscopy / hydrothermal synthesis / nanocarbon / solvothermal synthesis / フォトルミネッセンス / その場分光測定
研究成果の概要

本研究では、エタノールを溶媒としたソルボサーマル合成によって、赤色発光を示す発光ナノカーボン合成に成功した。合成した発光ナノカーボンの分析から、o-フェニレンジアミンとカテコールが縮重合して、緑色発光を示す高分子状の前駆体を形成した後、赤色発光を示す直径5-10nm程度のナノ粒子を形成することがわかった。さらに反応が進行すると、赤色発光が徐々に失われるが、その際には、窒素原子周りで環化が進行してピリジン様の複素多環構造が形成される可能性がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、エタノールを溶媒としたソルボサーマル合成によって、赤色発光を示す発光ナノカーボンの合成に成功した。従来の発光ナノカーボン合成法では、長波長の発光を実現することが困難であったが、本手法では、反応温度および反応時間を最適化することで実現された。本研究成果により、青・緑・赤の三原色を発光ナノカーボンで実現することが可能となり、ディスプレイ等のカラー表示への応用が期待される。また、本手法は流通式反応器への展開が容易であり、反応温度や滞留時間による反応制御や大量合成も容易であると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] カーボンナノドットのソルボサーマル合成における発光色制御2020

    • 著者名/発表者名
      兼子穣, 比江嶋祐介, 新田晃平
    • 学会等名
      化学工学会第85年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Color tuning of carbon nanodots with solvothermal synthesis2019

    • 著者名/発表者名
      J. Kaneko,Y. Hiejima, K.-H. Nitta
    • 学会等名
      18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress (APCChE2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カーボンナノドットのソルボサーマル合成における光学特性の溶媒効果2019

    • 著者名/発表者名
      酒井直希, 比江嶋祐介, 新田晃平
    • 学会等名
      日本レオロジー学会中部支部第13回修士論文発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ソルボサマール合成におけるフェニレンジアミン異性体を用いた発光ナノカーボンの発光色制御2019

    • 著者名/発表者名
      兼子穣, 比江嶋祐介, 新田晃平
    • 学会等名
      化学工学会第84年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Solvent effects on solvothermal synthesis of photoluminescent carbon dots2018

    • 著者名/発表者名
      N. Sakai, Y. Hiejima, K.-H.Nitta
    • 学会等名
      35th International Conference on Solution Chemistry (ICSC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カーボンナノドットの光学特性の制御2018

    • 著者名/発表者名
      酒井直希, 比江嶋祐介, 新田晃平
    • 学会等名
      化学工学会第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カーボンナノドットの水熱連続合成と構造解析2018

    • 著者名/発表者名
      酒井直希, 比江嶋祐介, 新田晃平
    • 学会等名
      平成30年度高分子学会北陸支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 発光性ナノカーボン製造法2019

    • 発明者名
      比江嶋祐介, 兼子穣, 加藤博和, 伊左治忠之
    • 権利者名
      比江嶋祐介, 兼子穣, 加藤博和, 伊左治忠之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-171562
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi