• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

カーボンナノチューブのナノ表面・ナノ空間における水の構造と物性

研究課題

研究課題/領域番号 24310094
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関東京理科大学

研究代表者

本間 芳和  東京理科大学, 理学部, 教授 (30385512)

研究分担者 山本 貴博  東京理科大学, 工学部, 講師 (30408695)
岡田 晋  筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 教授 (70302388)
千足 昇平  東京大学, 大学院工学系研究科, 講師 (50434022)
連携研究者 加藤 大樹  東京理科大学, 理学部, 助教 (70579846)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
20,540千円 (直接経費: 15,800千円、間接経費: 4,740千円)
2014年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2013年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2012年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
キーワードカーボンナノチューブ / 水 / 相図 / ナノ空間 / ナノチューブ / 光物性 / 相転移
研究成果の概要

構造が制御されたナノ空間として1本の単層カーボンナノチューブ(SWNT)を用い,SWNTと水分子のナノスケールにおける相互作用を解明することを目的として研究を行った。分光実験および理論計算から,SWNTの外表面には2分子層の厚さの水の吸着層が形成されることを明らかにした。この吸着水は,2層で水素結合が閉じるため「疎水的」に振る舞うこと,ラマン分光における動径呼吸モードの周波数を増加させることが分かった。SWNT内部のナノ空間に内包された水に対しては,温度と水蒸気圧により液相・固相を制御することができた。また,内包過程において,SWNT内部で凝縮相と空の空間に相分離することを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (33件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Adsorption effects on radial breathing mode of single-walled carbon nanotubes2015

    • 著者名/発表者名
      S. Chiashi, K. Kono, D. Matsumoto, J. Shitaba, N. Homma, A. Beniya, T. Yamamoto, and Y. Homma
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 91 号: 15

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.155415

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An anomalous dipole-dipole arrangement of water molecules encapsulated into C60 dimer2014

    • 著者名/発表者名
      K. Nomura and S. Okada
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters

      巻: 608 ページ: 351-354

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2014.06.013

    • NAID

      120007136635

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Water Encapsulation Control in Individual Single-Walled Carbon Nanotubes by Laser Irradiation2014

    • 著者名/発表者名
      S. Chiashi†, T. Hanashima, R. Mitobe, K. Nagatsu, T. Yamamoto, Y. Homma†,
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. Lett.,

      巻: 5 号: 3 ページ: 408-412

    • DOI

      10.1021/jz402540v

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intense Potoluminescence from Dried Double-Stranded DNA and Single-Walled Carbon Nanotube Hybrid2014

    • 著者名/発表者名
      M. Ito, T. Kobayashi, Y. Ito, T. Hayashida, D. Nii, K. Umemura, and Y. Homma,
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 104 号: 4

    • DOI

      10.1063/1.4863272

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Photocurrent in Single-Walled Carbon Nanotubes by Exciton Interactions2013

    • 著者名/発表者名
      S. Konabe and S. Okada
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 102 号: 11 ページ: 113110-113110

    • DOI

      10.1063/1.4798274

    • NAID

      120007137024

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoluminescence measurements and molecular dynamics simulations of water adsorption on the hydrophobic surface of a carbon nanotube in water vapor2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Homma†, S. Chiashi†, T. Yamamoto†, K. Kono, D. Matsumoto, J. Shitaba, S. Sato,
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 110 号: 15

    • DOI

      10.1103/physrevlett.110.157402

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous measurement of photoluminescence and Raman scattering spectra from suspended single-walled carbon nanotubes2012

    • 著者名/発表者名
      K.Kono, D.Matsumoto, S.Chiashi, Y.Homma
    • 雑誌名

      Surface and Interface Analysis

      巻: (電子媒体) 号: 6 ページ: 686-689

    • DOI

      10.1002/sia.4819

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブの光学遷移における塩基配列に依存したDNAの吸着効果2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤 雅浩, 伊藤 悠介, 加藤 大樹, 梅村 和夫, 本間 芳和
    • 学会等名
      第48回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-02-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] バンドルしたSWNTのRBM周波数に関する分子動力学計算2015

    • 著者名/発表者名
      紅谷 篤史, 本間 直樹, 千足 昇平, 本間 芳和, 山本 貴博
    • 学会等名
      第48回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-02-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 水蒸気雰囲気中の単層カーボンナノチューブの動径呼吸モードの直径依存性2014

    • 著者名/発表者名
      本間直樹,千足昇平,山本貴博,本間芳和
    • 学会等名
      第34回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • 年月日
      2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Temperature dependence of photoluminescence spectra from water-adsorbed single-walled carbon nanotubes2014

    • 著者名/発表者名
      G. Yamaguchi, S. Chiashi, J. Kuwabara, Y. Homma,
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Surface Science (ISSS-7)
    • 発表場所
      Kunibiki Messe (Matsue, Shimane)
    • 年月日
      2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect on RBM from water adsorption layer on an swnt surface in water vapor2014

    • 著者名/発表者名
      N. Homma, S. Chiashi, Y. Homma, T. Yamamoto
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Surface Science (ISSS-7)
    • 発表場所
      Kunibiki Messe (Matsue, Shimane)
    • 年月日
      2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Water adsorption and desorption on vertically-aligned single-walled carbon nanotubes2014

    • 著者名/発表者名
      J. Kuwabara, S. Chiashi, G. Yamaguchi, H. Kato, Y. Homma
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Surface Science (ISSS-7)
    • 発表場所
      Kunibiki Messe (Matsue, Shimane)
    • 年月日
      2014-11-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 垂直配向単層カーボンナノチューブへの水分子吸着2014

    • 著者名/発表者名
      桑原諄,千足昇平,山口元太,加藤大樹,本間芳和
    • 学会等名
      75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] C60ダイマー中の特異な水分子相対配向2014

    • 著者名/発表者名
      野村和哉,岡田晋
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(愛知県春日井市)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] The effect of DNA adsorption on optical transition in mono-disperesed single-walled carbon nanotube2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ito, Yusuke Ito, Daisuke Nii, Hiroki Kato, Kazuo Umemura, Yoshikazu Homma
    • 学会等名
      The Fifteenth International Conference on the Science and Application of Nanotubes (NT14)
    • 発表場所
      University of Southern California (Los Angeles, USA)
    • 年月日
      2014-07-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 共鳴ラマン散乱における架橋単層カーボンナノチューブへの水吸着効果2013

    • 著者名/発表者名
      松本大輝, 下羽淳平, 千足昇平, 山本貴博, 本間芳和
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(厚木市)
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外蛍光分光及びイメージング分光を用いた単層カーボンナノチューブ表面における水の吸着状態の評価2013

    • 著者名/発表者名
      下羽淳平, 千足昇平, 松本大輝, 小竿明彦, 本間芳和
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(厚木市)
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 水蒸気雰囲気下での単層カーボンナノチューブのRBMに関する分子動力学計算2013

    • 著者名/発表者名
      本間直樹, 佐藤慎太郎, 千足昇平, 本間芳和, 山本貴博
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(広島市)
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 水蒸気雰囲気下でのSWNTのRBMに関する分子動力学計算2013

    • 著者名/発表者名
      本間直樹, 佐藤慎太郎, 千足昇平, 本間芳和, 山本貴博
    • 学会等名
      第44回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2013-03-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Study on Photophysics of Single-Walled Carbon Nanotubes2013

    • 著者名/発表者名
      S. Chiashi, T. Yamamoto, Y. Homma
    • 学会等名
      Symposium on Surface and Nano Science 2013
    • 発表場所
      ホテル樹林(山形市)(招待講演)
    • 年月日
      2013-01-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外蛍光分光による単層カーボンナノチューブへの水の吸着状態2012

    • 著者名/発表者名
      下羽淳平, 千足昇平, 松本大輝, 小竿明彦, 本間芳和
    • 学会等名
      第32回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2012-11-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブのRBMへの水蒸気の影響に関する分子動力学計算2012

    • 著者名/発表者名
      本間直樹, 佐藤慎太郎, 千足昇平, 本間芳和, 山本貴博
    • 学会等名
      第43回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2012-09-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト複合構造体の物性2012

    • 著者名/発表者名
      岡田晋
    • 学会等名
      ニューダイヤモンドフォーラム平成24年度第1回研究会
    • 発表場所
      東京大学(東京都)(招待講演)
    • 年月日
      2012-06-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Study on Photophysics of Single-Walled Carbon Nanotubes2012

    • 著者名/発表者名
      Y Homma, J. Xie, S. Chiashi
    • 学会等名
      International Symposium on Carbon Nanotube Nanoelectronics CNTNE 2012
    • 発表場所
      ルブラ王山(名古屋市)(招待講演)
    • 年月日
      2012-06-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Photoluminescence and Raman Scattering Study of Water Molecules on Single-Walled Carbon Nanotube2012

    • 著者名/発表者名
      D. Matsumoto, J. Shitaba, K. Kono, S. Chiashi, Y. Homma
    • 学会等名
      International Symposium on Carbon Nanotube Nanoelectronics CNTNE 2012
    • 発表場所
      ルブラ王山(名古屋市)
    • 年月日
      2012-06-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Water Adsorption and Desorption on the Surface of Single-Walled Carbon Nanotube Observed by Photoluminescence Imaging Spectroscopy2012

    • 著者名/発表者名
      J. Shitaba, D. Matsumoto, A. Ozao, S. Chiashi, Y. Homma
    • 学会等名
      International Symposium on Carbon Nanotube Nanoelectronics CNTNE 2012
    • 発表場所
      ルブラ王山(名古屋市)
    • 年月日
      2012-06-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Water Adsorption on “Hydrophobic” Carbon Nanotube Surface

    • 著者名/発表者名
      Y. Homma, S. Chiashi, D. Matsumoto, J. Shitaba, N. Homma, and T. Yamamoto
    • 学会等名
      The Fourteenth International Conference on the Science and Application of Nanotubes (NT13)
    • 発表場所
      Aalt University, Espoo, Finland
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 乾燥した二本鎖DNA-単層カーボンナノチューブハイブリッドの光励起発光

    • 著者名/発表者名
      伊藤雅浩,伊藤悠介,小林友樹,林田拓也,二井大輔,梅村和夫,本間芳和
    • 学会等名
      第45回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学(豊中市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 乾燥させた二本鎖DNA-単層カーボンナノチューブハイブリッドの光学測定

    • 著者名/発表者名
      伊藤雅浩,小林友樹,伊藤悠介,林田拓也,二井大輔,梅村和夫,本間芳和
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学(京田辺市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 単一化した二本鎖DNA-単層カーボンナノチューブハイブリッドの光学測定

    • 著者名/発表者名
      伊藤悠介,伊藤雅浩,小林友樹,林田拓也,二井大輔,梅村和夫,本間芳和
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学(京田辺市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Water Adsorption States on the Surface of Single-Walled Carbon Nanotube by Photoluminescence Spectroscopy and Imaging Spectroscopy

    • 著者名/発表者名
      J. Shitaba, S. Chiashi, D. Matsumoto, A. Ozao, and Y. Homma
    • 学会等名
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia, Symposium C: Advanced Nano Carbon Devices and Materials
    • 発表場所
      同志社大学(京田辺市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] RBM of Single-Walled Carbon Nanotubes in Water Vapor

    • 著者名/発表者名
      N. Homma, S. Sato, S. Chiashi, Y. Homma, and T. Yamamoto
    • 学会等名
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia, Symposium C: Advanced Nano Carbon Devices and Materials
    • 発表場所
      同志社大学(京田辺市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Water Adsorption on the Surface of a Single-walled Carbon Nanotube

    • 著者名/発表者名
      S. Chiashi, K. Kono, D. Matsumoto, J. Shitaba, S. Sato, T. Yamamoto, and Y. Homma
    • 学会等名
      26th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      札幌、北海道
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Suspended Single-Walled Carbon Nanotubes as the Probe for Nano-Surface Science

    • 著者名/発表者名
      Y. Homma and S. Chiashi
    • 学会等名
      9th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices ’13 (ALC13)
    • 発表場所
      Kona, Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] “疎水性”カーボンナノチューブ外表面に形成される水和層

    • 著者名/発表者名
      本間芳和
    • 学会等名
      日本学術振興会 水の先進理工学 第183委員会第20回研究会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カーボンナノチューブの水との相互作用

    • 著者名/発表者名
      本間芳和,千足昇平,山本貴博
    • 学会等名
      第46回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 水蒸気雰囲気下SWNTのRBM振動数の直径依存性

    • 著者名/発表者名
      本間直樹, 千足昇平, 本間芳和, 山本貴博
    • 学会等名
      第46回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学、東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The effect of DNA adsorption on optical transitions in single-walled carbon nanotube

    • 著者名/発表者名
      伊藤雅浩,伊藤悠介,二井大輔,加藤大樹,梅村和夫,本間芳和
    • 学会等名
      第46回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] PL分光法を用いたカーボンナノチューブ上におけるDNA構造変化のセンシング

    • 著者名/発表者名
      伊藤悠介,伊藤雅浩,二井大輔,加藤大樹,梅村和夫,本間芳和
    • 学会等名
      第46回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] ナノカーボン 炭素材料の基礎と応用2012

    • 著者名/発表者名
      尾上順、大澤映二、松尾豊、高井和之、榎敏明、石橋幸治、本間芳和
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      近代科学社
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.tus.ac.jp/news/news.php?20130410104853

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi