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自己組織化ナノリングの形成原理の解明と光捕集アンテナへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 20651025
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 ナノ構造科学
研究機関千葉大学

研究代表者

矢貝 史樹  千葉大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80344969)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2009年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2008年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード超分子 / ナノリング / 水素結合 / 自己集合 / ナノ構造 / 自己組織化 / π共役分子 / 原子間力顕微鏡
研究概要

本申請研究は、導電性π共役分子であるオリゴフェニレンエチニレン(OPE)を導入したディスク型超分子(OPEディスク)が、強いπスタッキング相互作用のために傾いて積層して湾曲したカラムを形成し、その結果直径40nmほどの"ナノリング"を形成するという極めて珍しい現象の解明を目的とする。H20年度は、まずこの現象の一般性を調査すべく、OPE以外のπ共役分子部位を有するディスク型超分子を調製した。π共役分子としてオリゴフェニレンビニレン(OPV)もしくはオリゴチオフェン(OT)を有するメラミン素子を合成し、シアヌル酸素子と混合することによってディスク型超分子を合成した。メチルシクロヘキサン溶媒中でディスク型超分子を組織化させ、高配向グラファイト基板にキャストし、形成されるナノ構造を原子間力顕微鏡により精査した。OTディスクはπスタッキング相互作用が弱いためにカラムが湾曲せず、ロッド状のナノ構造を形成することがわかった。一方OPVディスクは強いπスタッキング相互作用のために直径40-100nm程のナノリングを形成することがわかった。これらの結果から、π共役部位を変化させることで、リング状やロッド状のナノ構造を作り分けることが可能であることが明らかになった。現在、ナノリングやナノロッド内における電荷の輸送特性を検討している。さらに、OPVディスクに関しては、メチルシクロヘキサン中での濃度を上昇させることにより開環が起こり、溶媒をゲル化することも明らかになった。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Reversible Transformation between Rings and Coils in a Dynamic Hydrogen-Bonded Self-assembly2009

    • 著者名/発表者名
      Shiki Yagai, Shun Kubota, Hikaru Saito, Kanako Unoike, Takashi Karatsua, Akihide Kitamura, A.Ajayaghosh, Masatoshi Kanesato, Yoshihiro Kikkawa
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 131

      ページ: 5408-5410

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] バルビツール酸を有するオリゴ(p-フェニレンビニレン)の自己集合における共役長効果2010

    • 著者名/発表者名
      矢貝史樹、後藤雄作、唐津孝、北村彰英
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2010-03-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] π共役分子によるナノリングとナノコイルの形成2009

    • 著者名/発表者名
      矢貝史樹、斎藤光、唐津孝、北村彰英、吉川佳広
    • 学会等名
      第3回関東支部大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2009-09-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] メラミン修飾されたオリゴフェニレンビニレンの自己会合とシアヌル酸との共会合によるナノ構造の形成2009

    • 著者名/発表者名
      矢貝史樹、青沼宏明、唐津孝、北村彰英、吉川佳広
    • 学会等名
      第3回関東支部大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2009-09-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Formation of Nanorings by Hydrogen-Bonded Rosettes Featuring Oligo(p-phenvleneethvnylene) Riuid Rods2008

    • 著者名/発表者名
      Shiki Yagai, Kanako Unoike,
    • 学会等名
      Fifth International Workshop on Supramolecular Nanoscience of Chemically Programmed Pigments
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県草津市)
    • 年月日
      2008-06-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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