| 研究課題/領域番号 |
21J01147
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分33010:構造有機化学および物理有機化学関連
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| 研究機関 | 沖縄科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
花山 博紀 沖縄科学技術大学院大学, 有機・炭素ナノ材料ユニット, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 透過電子顕微鏡 / グラフェンナノリボン / 原子分解能電子顕微鏡 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
これまでグラフェンナノリボン（GNR）の構造解析には非接触原子間力顕微鏡が用いられてきたが、対象は表面合成された完全に平面の構造を持つものに限られてきた。本研究では、捻じれた骨格や嵩高い側鎖を持つために従来法による構造決定ができない三次元構造GNRを対象として透過電子顕微鏡による構造解析手法の確立を目指す。また、確立した構造解析手法を用いてGNRの面修飾反応を開拓し、最終的にはセンサーや電界効果トランジスタなどへの応用を目指す。
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| 研究実績の概要 |
本年度は、グラフェンナノリボンのエッジクロロ化の検討とエッジクロロ化されたグラフェンナノリボンの原子分解能構造解析に加えて、共有結合性有機構造体（COF）の構造解析に取り組んだ。
具体的な成果としては、グラフェンナノリボンの電子顕微鏡観察について、昨年度達成したカーボンナノチューブへの担持による孤立したグラフェンナノリボンの観察には炭素原子が電子顕微鏡像上で強いコントラストを持たないため、詳細な構造解析が困難であるという問題があった。その問題を解決するべく、一部のナノグラフェンにおいて報告がされていたエッジに存在する水素をクロロ基に置換する反応に注目し、非平面のねじれ構造を持つフィヨルドエッジ型グラフェンナノリボンに対して検討を行った。フィヨルドエッジ型の構造に対してはこれまで報告がなかったが、反応条件検討の結果、非平面性を引き起こす[5]ヘリセン部位を維持したままクロロ化を進行させることができた。このようにして得られたクロロ化グラフェンナノリボンは十分なコントラストを持った電子顕微鏡像を与え、シミュレーションによる解析の結果、非平面構造を引き起こす各ヘリセン部位のキラリティについても推定することができた。このように非平面グラフェンナノリボンの原子分解能構造解析を世界で初めて達成することができた．
COFに関して、電子顕微鏡観察によりそのハニカム周期性を持つ二次元シート構造とその積層構造を確認することができた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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