カップ積層型カーボンナノチューブを用いた超分子型光電変換システムの構築

• 研究課題/領域番号: 19710119
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 羽曾部 卓 (羽會部 卓) 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 講師 (70418698)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,730千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 330千円); 2008年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2007年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
• キーワード: ナノカーボンマテリアル / ポルフィリン / 光電変換 / 超分子集合体 / カーボンナノチューブ / 光誘起電子移動 / ナノロッド / 太陽電池 / カーボンナノホーン

研究概要

本研究では新規ナノカーボンマテリアル(カップ積層型カーボンナノチューブ等)の色素分子(ポルフィリン)との超分子組織化、それら光電変換システムへの適用、さらに光物性解明を大きな柱として研究展開を行った。電子顕微鏡等による超分子複合体構造解析、定常及び時間分解分光法による光誘起電子移動プロセスの解明、さらに可視光全体をカバーする光電変換特性など新規ナノカーボンマテリアルの新しい光電変換材料としての可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Fullerene-Encapsulated Porphyrin Hexagonal Nanorods. An Anisotropic Donor-Acceptor Composite for Efficient Photoinduced Electron Transfer and Light Energy Conversion (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hasobe, A. S. D. Sandanayaka, T. Wada, Y. Araki
  • 雑誌名: Chem. Commun. ページ: 3372-3374
  • NAID: 120001856658
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization and Photoelectrochemical Properties of Nanostructured Thin Film Composed of Carbon Nanohorns Covalently Functionalized with Porphyrins (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Pagona, A. S. D. Sandanayaka, T. Hasobe, G. Charalambidis, A. G. Coutsolelos, M. Yudasaka, S. Iijima, N. Tagmatarchis
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 112 ページ: 15735-15741
  • 査読あり
• [雑誌論文] カーボンナノチューブの光電変換特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部 卓
  • 雑誌名: ケミカルエンジニヤリング Vol.53, No.5 ページ: 13-23
• [雑誌論文] Fullerene-Encapsulated Porphyrin Hexagonal Nanorods. An Anisotropic Donor-Acceptor Composite for Efficient Photoinduced Electron Transfer and Light Energy Conversion (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hasobe, A. S. D. Sandanayaka, T. Wada, Y. Araki
  • 雑誌名: Chem. Commun ページ: 3372-3374
  • NAID: 120001856658
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization and Photoelectrochemical Properties of Nanostructured Thin Film Composed of Carbon Nanohorns Covalently Functionalized with Porphyrins (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hasobe, N. Tagmatarchis, et.al.
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 112 ページ: 15735-15741
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoelectrochemistry of Stacked-Cup Carbon Nanotube Films. Tube-Length Dependence and Charge Transfer with Excited Porphyrin (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Hasobe, H. Murata, P. V. Kamat
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 111 ページ: 16626-16634
  • 査読あり
• [雑誌論文] Porphyrin-Based Molecular Architectures for Light Energy Conversion (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Hasobe, H. Murata, S. Fukuzumi, P. V. Kamat
  • 雑誌名: Mol. Cryst. Liq. Cryst. 471 ページ: 39-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shape- and Functionality-Controlled Organization of TiO_2-Porphyrin-C_<60> Assembly for Improved Performance of Photochemical Solar Cells (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Hasobe, S. Fukuzumi, S. Hattori, P. V. Kamat
  • 雑誌名: Chem. Asian J. 2 ページ: 265-272
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organic Solar Cells. Supramolecular Composites of Porphyrins and Fullerenes Organized by Polypeptide Structures as Light Harvesters (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Hasobe, K. Saito, P. V. Kamat, V. Troiani, H. Qiu, N. Solladie, K. S. Kim, J. K. Park, D. Kim, F. D'Souza, S. Fukuzumi
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. 17 ページ: 4160-4170
  • 査読あり
• [雑誌論文] フラーレン・カーボンナノチューブを用いた超分子型光電変換デバイスの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部 卓
  • 雑誌名: 表面 Vol.45 ページ: 1-10
• [雑誌論文] Photoelectrochemistry of Stacked-Cup Carbon Nanotube Films. Tube-Length Dependence and Charge Transfer with Excited Porphyrin (2007)
  • 著者名/発表者名: Hasobe, T.; Murata, H.; Kamat, P. V.
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 111(44) ページ: 16626-16634
  • 査読あり
• [雑誌論文] Porphyrin-Based Molecular Architectures for Light Energy Conversion (2007)
  • 著者名/発表者名: Hasobe, T.; Murata, H.; kukuzumi, S.; Kamat, P. V.
  • 雑誌名: Mol. Cryst. Liq. Cryst. 471(1) ページ: 39-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organic solar cells. Supramolecular composites of porphyries and fhllerenes organized by polypeptide structures as light harvesters (2007)
  • 著者名/発表者名: Hasobe, T.; Saito, K.; Kamat, P. V.; Troiani, V.; Qiu, H.; Solladie, N.; Kim, K. S.; Park, J. K.; Kim, D.; D'Souza, F.; Fukuzumi, S.
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. 17(39) ページ: 4160-4170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shape-and Functionality-Controlled Organization of TiO_2-Porphyrin-C_60 Assemblies for Improved Performance of Photoche micalSolar Cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Hasobe, T.; Fukuzumi, S.; Hattori, S.; Kamat, P. V.
  • 雑誌名: Chem. Asian J. 2(2) ページ: 265-272
  • 査読あり
• [雑誌論文] フラーレン・カーボンナノチューブを用いた超分子型光電変換デバイスの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部 卓
  • 雑誌名: 表面 45(7) ページ: 1-10
• [学会発表] 光エネルギー変換を目指した超分子集合体の創製と応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部 卓
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会「第23回若い世代の特別講演会」
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 光エネルギー変換を目指した超分子集合体の創製と応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部卓
  • 学会等名: 第89日本化学会春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] Construction of Porphyrin-Based Supramolecular Nanoassemblies for Optoelectronic Device Applications (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hasobe
  • 学会等名: Fifth Internationl Conference on Porphyrins and Phthalocyanines (ICPP-5)
  • 発表場所: Moscow
  • 年月日: 2008-07-11
• [学会発表] Construction of porphyrin-based supramolecular nanoassemblies for optoelectronic device applications (2008)
  • 著者名/発表者名: Taku Hasobe
  • 学会等名: Fifth Internationl Conference on Porphyrins and Phthalocyanines (ICPP-5)
  • 発表場所: ロシア連邦モスクワ
  • 年月日: 2008-07-11
• [学会発表] Construction of Fullerene-Encapsulated Porphyrin Nanorods for Light Energy Conversion (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Hasobe, A. S. D. Sandanayaka, Y. Araki
  • 学会等名: 213th The Electrochemical Society[ECS] Center Meeting
  • 発表場所: Phoenix Convention Center, Phoenix, Arizona, Oral
  • 年月日: 2008-05-20
• [学会発表] Construction of Fullerene-Encapsulated Porphyrin Nanorods for Light Energy Conversion (2008)
  • 著者名/発表者名: Taku Hasobe, Atula S. D. Sandanayaka, Yasuyuki Araki
  • 学会等名: 213th The Electrochemical Society (ECS) Center Meeting
  • 発表場所: アメリカ合衆国フェニックス
  • 年月日: 2008-05-20
• [学会発表] フラーレン包接ポルフィリンナノロッドの作製と光物性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部 卓・Sandanayaka, Atula S. D.・荒木保幸
  • 学会等名: 第86回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 立教大学 池袋キャンパス
• [学会発表] 超音波法を用いたポルフィリンナノ集合体の作製と電気・光物性の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 沖 英朗・Sandanayaka, Atula S. D.・羽曾部卓・村田英幸
  • 学会等名: 第86回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 立教大学 池袋キャンパス
• [学会発表] 有結合により組織化されたカーボンナノホーン-ポルフィリン修飾薄膜の作製と光誘起電子移動プロセス及び光電変換特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: Sandanayaka, Atula S. D.・羽曾部 卓・Tagmatarchis, Nikos
  • 学会等名: 第86回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 立教大学 池袋キャンパス
• [学会発表] 超分子太陽電池の創製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部 卓
  • 学会等名: 第17回先端科学技術交流サロン
  • 発表場所: 金沢,金沢ニューグランドホテル
  • 年月日: 2007-11-30
• [学会発表] 超分子太陽電池の創製 (2007)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部 卓
  • 学会等名: 第17回先端科学技術交流サロン
  • 発表場所: 金沢ニューグランドホテル
  • 年月日: 2007-11-30
• [学会発表] 太陽エネルギー変換を目指した機能性超分子複合体の構築 (2007)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部 卓
  • 学会等名: ナノ光電変換材料セミナー
  • 発表場所: 富士フイルム足柄研究所
  • 年月日: 2007-06-08
• [学会発表] 太陽エネルギー変換を目指した機能性超分子複合体の構築 (2007)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部 卓
  • 学会等名: ナノ光電変換(依頼講演)
  • 発表場所: 富士フイルム足柄研究所
  • 年月日: 2007-06-08
• [学会発表] ナノカーボンマテリアルを中心とした機能性超分子集合体の構築と光電変換システムへの展開 (2007)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部 卓
  • 学会等名: 第20回配位化合物の光化学討論会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Organized Molecular Architectures Composed of Fullerene-Based Composites for Light Energy Conversion (2007)
  • 著者名/発表者名: T Hasobe, H. Murata
  • 学会等名: Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies [EM-NANO]
  • 発表場所: Nagano, Oral
• [学会発表] Porphyrin Nanofibers Prepared in Solution Media (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Hasobe, H. Oki, H. Murata
  • 学会等名: 211th ECS Center Meeting
  • 発表場所: Chicago, USA, Oral
• [学会発表] Solar Energy Conversion Properties of Carbon Nanotubes-Porphyrins Composite Assemblies (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Hasobe, S. Fukuzumi, P. V. Kamat
  • 学会等名: 211th ECS Meeting
  • 発表場所: Chicago, USA
• [学会発表] ナノカーボンマテリアルを中心とした機能性超分子集合体の構築と光電変換システムへの展開 (2007)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部 卓
  • 学会等名: 第20回配位化合物の光化学討論会
  • 発表場所: シーサイドホテル舞子ビラ神戸
• [学会発表] Structural and Photophysical Properties of Self-Assembled Nanoarchitectures Composed of Porphyrin Derivatives (2007)
  • 著者名/発表者名: SANDANAYAKA, S. D. Atula, Taku Hasobe
  • 学会等名: 2007年光化学討論会
  • 発表場所: 信州大学 松本キャンパス
• [学会発表] フラーレンナノ集合体の構造制御と固体型光電変換セルへの応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 羽曾部 卓、小柏 陽平、大久保 敬、福住 俊一、村田 英幸
  • 学会等名: 2007年光化学討論会
  • 発表場所: 信州大学 松本キャンパス