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アモルファスカーボンナノ微粒子を用いた電気化学反応制御と高感度 ガスセンサーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23656242
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関山口大学

研究代表者

本多 謙介  山口大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (60334314)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードダイヤモンドライクカーボン / 半導体 / センサー材料 / アモルファスカーボン / ホウ素 / 電気化学触媒 / マンガンイオン検出 / ナノ微粒子 / 電気化学ガスセンサー / 半導体材料ガス / 高感度検出
研究概要

本研究課題では、化学組成とナノサイズの形状を制御したアモルファスカーボン(a-C)電極を創製し、電気化学活性の発現メカニズムの解明を通して、環境に有害な物質(AsH3やPH3など)の高感度検出が可能な電気化学センサーを実現することを目的とした。原料中のホウ酸トリメチルとn-ヘキサンの混合比変更により、キャリア密度が1014cm-3から1.3×1019cm-3の範囲で可変なp型a-C半導体を実現した。ホウ素は水素発生の電気化学触媒として働く。ホウ素量の制限により水素発生の反応性抑制が可能であり、標準電位が低いMn2+イオンを、排出基準(0.2 mM)以下の0.02 mMの濃度で検出することに成功した。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (24件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] High Sensitive Amperometric Detection of Glucose using Conductive DLC Electrode in Higher Potential Region2012

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Honda, Akira Nakahara, Hiroshi Naragino, Kohsuke Yoshinaga, Sakuya Tanaka
    • 雑誌名

      ECS transactions

      巻: Vol. 50 (12) ページ: 377-383

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of Conductivity by incorporation of Boron atoms in Hydrogenated Amorphous Carbon Films fabricated by Plasma CVD methods and its Electrochemical Properties2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Naragino, Kohsuke Yoshinaga, Seiji Tatsuta, Kensuke Honda
    • 雑誌名

      ECS transactions

      巻: 41 (20) ページ: 59-68

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of porous platinum-ion-doped titanium dioxide and the photocatalytic degradation of 4-chlorophenol under visible light irradiation2012

    • 著者名/発表者名
      Suzuko Yamazaki, Yuhei Fujiwara, Shinya Yabuno, Kenta Adachi, Kensuke Honda
    • 雑誌名

      Applied Catalysis B: Environmental

      巻: Vol. 121-122 ページ: 148-153

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Detection of Sugar-related Compounds Using Boron-doped Diamond Electrodes2012

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa HAYASHI, Ikuo SAKURADA, Kensuke HONDA, Shigeyasu MOTOHASHI and Kazuo UCHIKURA
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: Vol. 28 No. 2 ページ: 127-133

    • NAID

      10030446584

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic characteristics of enhanced photochromism in tungsten oxide nanocolloid adsorbed on cellulose substrates, studied by total internal reflection Raman Spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Kenta Adachi, Tomohiro Mita, Shohei Tanaka, Kensuke Honda, Suzuko Yamazaki, Masaharu Nakayama, Takeyosi Goto, Hiroshi Watarai
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 2 ページ: 2128-2136

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controllable Electrochemical Activities by Oxidative Treatment toward Inner Sphere Redox Systems at N-doped Hydrogenated Amorphous Carbon Films2012

    • 著者名/発表者名
      Yoriko Tanaka, Hiroshi Naragino, Kohsuke Yoshinaga, Akira Nakahara, Takeshi Kondo, Akira Fujishima, Kensuke Honda
    • 雑誌名

      International Journal of Electrochemistry

      巻: Vol. 2012 ページ: 14-14

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Sensitive Amperometric Detection of Glucose using Conductive DLC Electrode in Higher Potential Region2012

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Honda
    • 雑誌名

      ECS transactions

      巻: Vol. 50 ページ: 377-383

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of Conductivity by incorporation of Boron atoms in Hydrogenated Amorphous Carbon Films fabricated by Plasma CVD methods and its Electrochemical Properties2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Naragino
    • 雑誌名

      ECS transactions

      巻: Vol. 41 ページ: 59-68

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrochemical Detection of Sugar-related Compounds Using Boron-doped Diamond Electrodes2012

    • 著者名/発表者名
      Tomohisa HAYASHI, Ikuo SAKURADA, Kensuke HONDA, Shigeyasu
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 28 号: 2 ページ: 127-127

    • DOI

      10.2116/analsci.28.127

    • NAID

      130004827193

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic characteristics of enhanced photochromism in tungsten oxide nanocolloid adsorbed on cellulose substrates, studied by total internal2012

    • 著者名/発表者名
      Kenta Adachi, Tomohiro Mita, Shohei Tanaka, Kensuke Honda
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 2 号: 5 ページ: 2128-2136

    • DOI

      10.1039/c2ra00217e

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controllable Electrochemical Activities by Oxidative Treatment toward Inner Sphere Redox Systems at N-doped Hydrogenated Amorphous Carbon Films2012

    • 著者名/発表者名
      Yoriko Tanaka, Hiroshi Naragino, Kosuke Yoshinaga, Akira Nakahara, Takeshi Kondo, Akira Fujishima, Kensuke Honda
    • 雑誌名

      International Journal of Electrochemistry

      巻: Vol.2012 ページ: 14-27

    • DOI

      10.1155/2012/369130

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrically-Switchable, Permselective Membranes Prepared from Nano-structured N-doped DLC2011

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Honda, Masayoshi Yoshimatsu, Koichi Kuriyama, Ryosuke Kuwabara,a Hiroshi Naragino, Kosuke Yoshinaga, Takeshi Kondo, Akira Fujishima
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials

      巻: 20 ページ: 1110-1120

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrically-Switchable, Permselective Membranes Prepared from Nano-structured N-doped DLC2011

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Honda, Masayoshi Yoshimatsu, Koichi Kuriyama, Ryosuke Kuwabara, Hiroshi Naragino, Kosuke Yoshinaga, Takeshi Kondo, Akira Fujishima
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials

      巻: 20 号: 8 ページ: 1110-1120

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2011.06.017

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fabrication of N-Type Semiconductive Polycrystalline Diamond by incorprating Phosphorous Atoms2012

    • 著者名/発表者名
      Akira Nakahara, Hiroshi Naragino, Kousuke Yoshinaga, Sakuya Tanaka, Kensuke Honda
    • 学会等名
      PRiME 2012
    • 発表場所
      Honolulu, 米国
    • 年月日
      2012-10-10
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Enhancement of Electrical Conductivity and Electrochemical Activity of Hydrogenated Amorphous Carbon by incorporating Boron Atoms2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Naragino, Kohsuke Yoshinaga, Akira Nakahara, Sakuya Tanaka, Kensuke Honda
    • 学会等名
      PRiME 2012
    • 発表場所
      Honolulu, 米国
    • 年月日
      2012-10-10
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] High Sensitive Amperometric Detection of Glucose using Conductive DLC Electrode in Higher Potential Region2012

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Honda, Hiroshi Naragino, Kohsuke Yoshinaga, Akira Nakahara, Sakuya Tanaka
    • 学会等名
      PRiME 2012
    • 発表場所
      Honolulu, 米国
    • 年月日
      2012-10-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Fabrication of Silicon and Carbon Based Wide-Gap Semiconductor Thin Films for High Conversion Efficiency2012

    • 著者名/発表者名
      Kohsuke Yoshinaga, Hiroshi Naragino, Akira Nakahara, Sakuya Tanaka, Kensuke Honda
    • 学会等名
      PRiME 2012
    • 発表場所
      Honolulu, 米国
    • 年月日
      2012-10-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Enhancement of Electrical Conductivity and Electrochemical Activity of Hydrogenated Amorphous Carbon by incorporating Boron Atoms2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Naragino, Kohsuke Yoshinaga, Akira Nakahara, Sakuya Tanaka, Kensuke Honda
    • 学会等名
      The 11th APCPST and 25th SPSM
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-10-04
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Fabrication of N-Type Semiconductive Polycrystalline Diamond by incorprating Phosphorous Atoms2012

    • 著者名/発表者名
      Akira Nakahara, Hiroshi Naragino, Kousuke Yoshinaga, Sakuya Tanaka, Kensuke Honda
    • 学会等名
      The 11th APCPST and 25th SPSM
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス 京都
    • 年月日
      2012-10-04
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Fabrication of Silicon and Carbon Based Wide-Gap Semiconductor Thin Films for High Conversion Efficiency2012

    • 著者名/発表者名
      Kohsuke Yoshinaga, Hiroshi Naragino, Akira Nakahara, Sakuya Tanaka, Kensuke Honda
    • 学会等名
      The 11th APCPST and 25th SPSM
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス 京都
    • 年月日
      2012-10-04
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] High Sensitive Amperometric Detection of Glucose using Conductive DLC Electrode in Higher Potential Region2012

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Honda, Hiroshi Naragino, Kohsuke Yoshinaga, Akira Nakahara, Sakuya Tanaka
    • 学会等名
      The 11th APCPST and 25th SPSM
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス 京都
    • 年月日
      2012-10-04
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ホウ素ドープdiamond-like carbon薄膜のホウ素添加量に対する電気化学反応性2012

    • 著者名/発表者名
      楢木野宏・吉永浩亮・中原亮・本多謙介
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應大学日吉キャンパス 横浜市
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 不純物原子添加による n 型半導体性多結晶ダイヤモンドの作製と物理デバイスへの応用2012

    • 著者名/発表者名
      中原亮・本多謙介・楢木野 宏・吉永浩亮
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應大学日吉キャンパス 横浜市
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] High Sensitive Amperometric Detection of Glucose using Conductive DLC Electrode in Higher Potential Region2012

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Honda
    • 学会等名
      PRiME 2012
    • 発表場所
      ホノルル(アメリカ合衆国)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Silicon and Carbon Based Wide-Gap Semiconductor Thin Films for High Conversion Efficiency2012

    • 著者名/発表者名
      Kohsuke Yoshinaga
    • 学会等名
      PRiME 2012
    • 発表場所
      ホノルル(アメリカ合衆国)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of N-Type Semiconductive Polycrystalline Diamond by incorprating Phosphorous Atoms2012

    • 著者名/発表者名
      Akira Nakahara
    • 学会等名
      PRiME 2012
    • 発表場所
      ホノルル(アメリカ合衆国)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Enhancement of Electrical Conductivity and Electrochemical Activity of Hydrogenated Amorphous Carbon by incorporating Boron Atoms2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Naragino
    • 学会等名
      PRiME 2012
    • 発表場所
      ホノルル(アメリカ合衆国)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Enhancement of Electrical Conductivity and Electrochemical Activity of Hydrogenated Amorphous Carbon by incorporating Boron Atoms2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Naragino
    • 学会等名
      11th Asia Pacific Conference on Plasma Science and Technology
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパスローム記念館(京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of N-Type Semiconductive Polycrystalline Diamond by incorprating Phosphorous Atoms2012

    • 著者名/発表者名
      Akira Nakahara
    • 学会等名
      11th Asia Pacific Conference on Plasma Science and Technology
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパスローム記念館(京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Silicon and Carbon Based Wide-Gap Semiconductor Thin Films for High Conversion Efficiency2012

    • 著者名/発表者名
      Kohsuke Yoshinaga
    • 学会等名
      11th Asia Pacific Conference on Plasma Science and Technology
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパスローム記念館(京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] High Sensitive Amperometric Detection of Glucose using Conductive DLC Electrode in Higher Potential Region2012

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Honda
    • 学会等名
      11th Asia Pacific Conference on Plasma Science and Technology
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパスローム記念館(京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ホウ素ドープdiamond-like carbon薄膜のホウ素添加量に対する電気化学反応性2012

    • 著者名/発表者名
      楢木野宏・吉永浩亮・中原亮・本多謙介
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應大学日吉キャンパス 横浜市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 不純物原子添加によるn型半導体性多結晶ダイヤモンドの作製と物理デバイスへの応用2012

    • 著者名/発表者名
      中原亮・本多謙介・楢木野 宏・吉永浩亮
    • 学会等名
      日本化学会第92春季年会
    • 発表場所
      慶應大学日吉キャンパス 横浜市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 楢木野宏,吉永浩亮,中原亮,本多謙介2011

    • 著者名/発表者名
      楢木野宏,吉永浩亮,中原亮,本多謙介
    • 学会等名
      2011 年日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      徳島大学工学部 徳島市
    • 年月日
      2011-11-12
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Improvement of Conductivity by incorporation of Boron atoms in Hydrogenated Amorphous Carbon Films fabricated by Plasma CVD methods and Electrochemical Properties of the films2011

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Honda, Hiroshi Naragino, Kosuke Yoshinaga, Seiji Tastuta
    • 学会等名
      220th Meeting of The Electrochemical Society
    • 発表場所
      Boston, 米国
    • 年月日
      2011-10-12
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ホウ素ドーピングによるDLC 薄膜の高導電化と分極性電極としての電気化学応答性2011

    • 著者名/発表者名
      楢木野宏,吉永浩亮,中原亮,本多謙介
    • 学会等名
      2011年日本化学会西日本大会
    • 発表場所
      徳島大学工学部 徳島市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Improvement of Conductivity by incorporation of Boron atoms in Hydrogenated Amorphous Carbon Films fabricated by Plasma CVD methods and Electrochemical Properties of the films2011

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Honda, Hiroshi Naragino, Kosuke Yoshinaga, Seiji Tastuta
    • 学会等名
      220th Meeting of The Electrochemical Society
    • 発表場所
      ボストン アメリカ合衆国
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.honda-lab.sci.yamaguchi-u.ac.jp/top.html

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [産業財産権] 窒素がドープされたアモルファスシリコンカーバイトよりなるn型半導体素子及びその製造方法2011

    • 発明者名
      本多 謙介
    • 権利者名
      国立大学法人山口大学
    • 産業財産権番号
      2011-241063
    • 出願年月日
      2011
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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