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フラーレンを層状化合物ナノ層間に集積させた新規高密度pn接合デバイスの創製

研究課題

研究課題/領域番号 21655077
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 無機工業材料
研究機関岡山大学

研究代表者

三宅 通博  岡山大学, 大学院・環境学研究科, 教授 (30143960)

研究分担者 西本 俊介  岡山大学, 大学院・環境学研究科, 助教 (90435826)
高口 豊  岡山大学, 大学院・環境学研究科, 准教授 (10293482)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2010年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2009年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード有機・無機ハイブリッド材料 / ナノシート / 無機層状化合物 / フラーレン / 剥離 / 交互積層法 / pn接合 / デンドリマー
研究概要

本研究は、p型半導体であるイオン交換性無機層状化合物のナノ層間へn型半導体であるフラーレンを集積させた新規有機・無機ハイブリッドpn接合デバイスを開発することを目的としている。研究目的を達成するために、非イオン性であるフラーレンをデンドリマーで表面修飾してカチオン化し、カチオン交換性のコバルト系層状化合物の層間に集積させる方法と層間を界面活性剤で修飾して疎水的な表面にしてフラーレンを集積させる方法を検討した。
フラーレンを末端アミン型デンドリマーで修飾すれば、フラーレンをカチオン化したフラロデンドロンを得ることができる。末端アミンのフラロデンドロンを包摂する前段階として、NH4+型のコバルト酸層間化合物の合成を目指して、NH3共存下での水酸化コバルトの酸化反応を検討した。前駆体である水酸化コバルトの分散溶液を02ガスでバブリングしながら恒温槽で養生することでH+型のコバルト酸層間化合物が得られたが、目指していたNH4+型は得られなかった。さらに、H+型を前駆体としてイオン交換反応による末端アミン型のデンドリマーとの複合化を検討したが、層間にデンドリマーを包摂したコバルト酸層間化合物を得ることはできなかった。以上より,別の手法による複合化の検討が必要であると考えられた。
次に、層間に界面活性剤を挿入した層間化合物を合成し、疎水的な層間へ直接フラーレンを集積することを検討した。共沈法を用い,ドデシル硫酸ナトリウム(DS)やドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(DBS)と共に沈殿した水酸化コバルト分散溶液を02ガスでバブリングしながら恒温槽で養生することで、層間に界面活性剤を挿入したCo-Co系層状複水酸化物(LDH)が得られた。現在、得られたCo-Co系LDH層間へのフラーレンの導入を検討している。フラーレンの導入に成功すれば、不活性雰囲気で熱処理を施すことで目的とするpn接合ハイブリッド材料が合成できると期待される。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] A novel nanocomposite material prepared by intercalating photoresponsive dendrimers into a layered double hydroxide2010

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Solid State Chemistry 183

      ページ: 479-484

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] レイヤーバイレイヤー法を用いた層状複水酸化物ナノシート/デンドリマー積層薄膜の作製2011

    • 著者名/発表者名
      田中俊行
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会(2011)
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of LDH/photoresponsive dendron nanocomposite film through layer by layer method2010

    • 著者名/発表者名
      T.Tanaka
    • 学会等名
      The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2010)
    • 発表場所
      ホノルル
    • 年月日
      2010-12-19
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 光応答デンドリマー/層状複水酸化物複合体の合成と取込量に対するpHの影響2010

    • 著者名/発表者名
      田中俊行
    • 学会等名
      第54回粘土科学討論会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2010-09-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Ion exchange property of layered double hydroxide for photoresponsive dendrimers2010

    • 著者名/発表者名
      M.Miyake
    • 学会等名
      5th International Conference on Ion Exchange (ICIE 2010)
    • 発表場所
      メルボルン
    • 年月日
      2010-07-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] LbL法を用いたLDH/機能性デンドリマーハイブリッド薄膜の作製2010

    • 著者名/発表者名
      田中俊行
    • 学会等名
      第48回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      沖縄県宜野湾市
    • 年月日
      2010-01-13
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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