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メソポーラスプラズモニック薄膜の合成と応用

研究課題

研究課題/領域番号 22KF0380
補助金の研究課題番号 22F20370 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分外国
審査区分 小区分26020:無機材料および物性関連
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

山内 悠輔  国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, NIMS招聘研究員 (10455272)

研究分担者 GUSELNIKOVA OLGA  国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2023年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードメソ多孔体 / Porous materials
研究開始時の研究の概要

The developed plasmon-active porous materials will be tested for SERS detection of environmental pollutants in the complex matrix containing different molecules and interfering matter. The mesoporous plasmon-active substrates will be tested in the light-driven reactions of environmental pollutants degradations. The experimental conditions for plasmon catalysis will be optimized to get the highest reaction rate, conversion and selectivity of reactions.

研究実績の概要

The objective of this project is to design novel functional porous materials by integrating mesoporous plasmonic films with chemically grafted organic layers to enhance selectivity. These materials will be applied to (i) monitoring food and water safety through optical sensing and (ii) utilizing greenhouse and related gases for organic synthesis.

New plasmon-active nanoporous materials were successfully prepared and their performance was investigated in terms of Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) detection of environmental pollutants in complex matrices containing various molecules and interfering substances. Particularly, hierarchical macro- and mesoporous Ag materials with organic layer coating achieved practical detections of microplastics, and the results were accepted for publication in Nature Communications (still not published). Additionally, the mesoporous plasmon-active substrates were evaluated in light-driven reactions for the degradation of environmental pollutants.

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 12件、 査読あり 12件)

  • [雑誌論文] Amphipathic emulsion binder for enhanced performance of lithium-sulfur batteries2024

    • 著者名/発表者名
      He Yuan、Jing Xulong、Lai Tianxing、Jiang Dong、Wan Chao、Postnikov Pavel S.、Guselnikova Olga、Xu Lixin、He Xiaojun、Yamauchi Yusuke、Jin Biyu
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: -- 号: 21 ページ: 12681-12690

    • DOI

      10.1039/d4ta01037j

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Uncovering the Role of Chemical and Electronic Structures in Plasmonic Catalysis: The Case of Homolysis of Alkoxyamines2023

    • 著者名/発表者名
      Votkina Darya、Petunin Pavel、Miliutina Elena、Trelin Andrii、Lyutakov Oleksiy、Svorcik Vaclav、Audran G?rard、Havot Jeffrey、Valiev Rashid、Valiulina Lenara I.、Joly Jean-Patrick、Yamauchi Yusuke、Mokkath Junais Habeeb、Henzie Joel、Guselnikova Olga、Marque Sylvain R. A.、Postnikov Pavel
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 13 号: 5 ページ: 2822-2833

    • DOI

      10.1021/acscatal.2c04685

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Waste PET upcycling to conductive carbon-based composite through laser-assisted carbonization of UiO-662023

    • 著者名/発表者名
      Kogolev Dmitry、Semyonov Oleg、Metalnikova Nadezhda、Fatkullin Maxim、Rodriguez Raul D.、Slepicka Petr、Yamauchi Yusuke、Guselnikova Olga、Boukherroub Rabah、Postnikov Pavel S.
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 11 号: 3 ページ: 1108-1115

    • DOI

      10.1039/d2ta08127j

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Weak Bonds, Strong Effects: Enhancing the Separation Performance of UiO-66 toward Chlorobenzenes via Halogen Bonding2023

    • 著者名/発表者名
      Gulyaev Roman、Semyonov Oleg、Mamontov Georgy V.、Ivanov Alexey A.、Ivanov Daniil M.、Kim Minjun、Vaclav Svorcik、Resnati Giuseppe、Liao Ting、Sun Ziqi、Yamauchi Yusuke、Postnikov Pavel S.、Guselnikova Olga
    • 雑誌名

      ACS Materials Letters

      巻: 5 号: 5 ページ: 1340-1349

    • DOI

      10.1021/acsmaterialslett.2c01169

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Covalent functionalization of Ti3C2T MXene flakes with Gd-DTPA complex for stable and biocompatible MRI contrast agent2022

    • 著者名/発表者名
      Neubertova Viktoria、Guselnikova Olga、Yamauchi Yusuke、Olshtrem Anastasia、Rimpelova Silvie、Duchon Jan、Volfova Lenka、Lancok Jan、Herynek Vit、Fitl Premysl、Ulbrich Pavel、Jelinek Ludek、Schneider Patrik、Kosek Juraj、Postnikov Pavel、Kolska Zdenka、Svorcik Vaclav、Chertopalov Sergii、Lyutakov Oleksiy
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: 446 ページ: 136939-136939

    • DOI

      10.1016/j.cej.2022.136939

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Zwitterionic iodonium species afford halogen bond-based porous organic frameworks2022

    • 著者名/発表者名
      Soldatova Natalia S.、Postnikov Pavel S.、Ivanov Daniil M.、Semyonov Oleg V.、Kukurina Olga S.、Guselnikova Olga、Yamauchi Yusuke、Wirth Thomas、Zhdankin Viktor V.、Yusubov Mekhman S.、Gomila Rosa M.、Frontera Antonio、Resnati Giuseppe、Kukushkin Vadim Yu.
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 13 号: 19 ページ: 5650-5658

    • DOI

      10.1039/d2sc00892k

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] New Trends in Nanoarchitectured SERS Substrates: Nanospaces, 2D Materials, and Organic Heterostructures2022

    • 著者名/発表者名
      Guselnikova Olga、Lim Hyunsoo、Kim Hyun‐Jong、Kim Sung Hyun、Gorbunova Alina、Eguchi Miharu、Postnikov Pavel、Nakanishi Takuya、Asahi Toru、Na Jongbeom、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Small

      巻: 18 号: 25 ページ: 2107182-2107182

    • DOI

      10.1002/smll.202107182

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Noble‐Metal‐Based Hollow Mesoporous Nanoparticles: Synthesis Strategies and Applications2022

    • 著者名/発表者名
      Sun Lizhi、Lv Hao、Feng Ji、Guselnikova Olga、Wang Yanzhi、Yamauchi Yusuke、Liu Ben
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 34 号: 31 ページ: 2201954-2201954

    • DOI

      10.1002/adma.202201954

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Porous Nanoarchitectures of Nonprecious Metal Borides: From Controlled Synthesis to Heterogeneous Catalyst Applications2022

    • 著者名/発表者名
      Kang Yunqing、Tang Yi、Zhu Liyang、Jiang Bo、Xu Xingtao、Guselnikova Olga、Li Hexing、Asahi Toru、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 12 号: 23 ページ: 14773-14793

    • DOI

      10.1021/acscatal.2c03480

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Symmetry-Breaking Plasmonic Mesoporous Gold Nanoparticles with Large Pores2022

    • 著者名/発表者名
      Nugraha Asep Sugih、Guselnikova Olga、Henzie Joel、Na Jongbeom、Hossain Md Shahriar A.、Dag ?mer、Rowan Alan E.、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials

      巻: 34 号: 16 ページ: 7256-7270

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.2c01125

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Phase engineering of dual active 2D Bi2O3-based nanocatalysts for alkaline hydrogen evolution reaction electrocatalysis2022

    • 著者名/発表者名
      Wu Ziyang、Mei Jun、Liu Qiong、Wang Sen、Li Wei、Xing Shihui、Bai Juan、Yang Jianping、Luo Wei、Guselnikova Olga、O'Mullane Anthony P.、Gu Yuantong、Yamauchi Yusuke、Liao Ting、Sun Ziqi
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry A

      巻: 10 号: 2 ページ: 808-817

    • DOI

      10.1039/d1ta09019d

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Surface Filtration in Mesoporous Au Films Decorated by Ag Nanoparticles for Solving SERS Sensing Small Molecules in Living Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Guselnikova Olga、Nugraha Asep Sugih、Na Jongbeom、Postnikov Pavel、Kim Hyun-Jong、Plotnikov Evgenii、Yamauchi Yusuke
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials Interfaces

      巻: 14 号: 36 ページ: 41629-41639

    • DOI

      10.1021/acsami.2c12804

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

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