ナノ炭素電極界面の新規構築法による機能化と電子移動反応特性解析

• 研究課題/領域番号: 24550159
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 冨永 昌人 熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (70264207)
• 研究協力者: 戸上 純
• 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: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 界面 / カーボンナノチューブ / 酵素 / 電子移動 / 電極反応 / 窒素ドープ / 電気化学 / 酸化反応 / ドープ / ラッカーゼ / 内包 / 電極 / pH

研究成果の概要

異種物質とカーボンチューブのπ電子との相互作用に基づくナノチューブの新たな物性発現を目標として、高品質カーボンナノチューブ修飾金電極のナノチューブ先端キャップの電気化学的マイルド開管法を確立した。また、窒素ドープ型単層カーボンナノチューブ界面の特性評価を、酵素との直接電子移動反応の観点から明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Iron metal induced deoxygenation of graphite oxide nanosheets-Insights on the capacitive properties of binder-free electrodes (2015)
  • 著者名/発表者名: N. A. Kumar, M. Togami, Y. Oishi, M. Tominaga, M. Takafuji, H. Ihara
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 5 号: 30 ページ: 23367-23373
  • DOI: 10.1039/c4ra15901b
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of N-Doping of Single-Walled Carbon Nanotubes on Bioelectrocatalysis of Laccase (2014)
  • 著者名/発表者名: Masato Tominaga, Makoto Togami, Masayuki Tsushida, Daisuke Kawai
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 86 号: 10 ページ: 5053-5060
  • DOI: 10.1021/ac500700h
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Oxidative Corrosion Potential vs. pH Diagram for Single-Walled Carbon Nanotubes (2014)
  • 著者名/発表者名: Masato Tominaga, Yuto Yatsugi, Noriaki Watanabe
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 4 号: 52 ページ: 27224-27227
  • DOI: 10.1039/c4ra02875a
  • NAID: 120005642213
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of Oxygen Adsorption on the Electrochemical Oxidative Corrosion of Single-Walled Carbon Nanotubes (2014)
  • 著者名/発表者名: Masato Tominaga, Yuto Yatsugi, Makoto Togami
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 4 号: 96 ページ: 53833-53836
  • DOI: 10.1039/c4ra10521d
  • NAID: 120005663612
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Correlation between Carbon Oxygenated Species of SWCNTs and the Electrochemical Oxidation Reaction of NADH (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Tominaga, A. Iwaoka, D. Kawai, S. Sakamoto
  • 雑誌名: Electrochemistry Communications 巻: 31 ページ: 76-79
  • DOI: 10.1016/j.elecom.2013.03.012
  • NAID: 120005642212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of Diameter-Dependent Onset Potential of Oxygenation Reaction of SWCNTs (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Sakamoto, M. Tominaga
  • 雑誌名: Chemistry: An Asian Journal 巻: 8 号: 11 ページ: 2680-2684
  • DOI: 10.1002/asia.201300716
  • 査読あり
• [学会発表] カーボンナノチューブから見える炭素電極の酸化反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 冨永昌人
  • 学会等名: 第60回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2014-11-16
  • 招待講演
• [学会発表] カーボンナノチューブの電気化学的酸化反応のラマン分光解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 冨永昌人，矢次祐人, 長濱雄大
  • 学会等名: 2014年電気化学秋季大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-09-27
• [学会発表] カーボンナノチューブの電気化学的酸化反応に及ぼす吸着酸素の影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 冨永昌人，矢次祐人
  • 学会等名: 日本分析化学会第63年会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2014-09-17
• [学会発表] ステロイド系バイオ界面活性剤による単層カーボンナノチューブ界面の修飾とラッカーゼとの電極反応促進化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐々木愛子, 戸上 純, 河合大輔, 冨永昌人
  • 学会等名: 第 51 回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2014-06-28
• [学会発表] カーボンナノチューブにおける非水溶液中でのβ－カロテンの電極反応および内包挙動の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 冨永昌人，渡邊範明，矢次祐人
  • 学会等名: 第74回分析化学討論会
  • 発表場所: 福島
  • 年月日: 2014-05-24
• [学会発表] 有機分子内包挙動モニターによる単層カーボンナノチューブの電気化学的酸化反応の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 冨永昌人，矢次祐人
  • 学会等名: 電気化学会 第 81 回大会
  • 発表場所: 関西大学（大阪府吹田市）
• [学会発表] ラッカーゼの直接電子移動反応に及ぼす単層カーボンナノチューブ界面修飾の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐々木愛子，戸上 純，河合大輔，冨永昌人
  • 学会等名: 電気化学会 第 81 回大会
  • 発表場所: 関西大学（大阪府吹田市）
• [学会発表] ラマン分光法によるカーボンナノチューブの酸化反応解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 冨永昌人
  • 学会等名: 九州大学ナノテクノロジー研究支援拠点設立記念講演会
  • 発表場所: 九州大学（福岡市）
  • 招待講演
• [学会発表] SWCNTs上のラッカーゼ吸着状態と直接電子移動反応との関係 (2013)
  • 著者名/発表者名: 戸上 純, 河合大輔, 冨永昌人
  • 学会等名: 第59回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
  • 発表場所: 石垣島市民センター（石垣市）
• [学会発表] SWCNTsをモデルとしたsp2炭素シートにおけるコラニュレン構造の酸化反応電位に及ぼす電解質の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 矢次祐人，冨永昌人
  • 学会等名: 第59回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
  • 発表場所: 石垣島市民センター（石垣市）
• [学会発表] ラッカーゼ吸着時のカーボンナノチューブ表面電位と直接電子移動反応との関係 (2013)
  • 著者名/発表者名: 戸上 純, 冨永昌人
  • 学会等名: トークシャワー・イン・九州2013
  • 発表場所: ホテル（熊本市）
• [学会発表] 生体関連分子とカーボンナノチューブの直接電子移動反応に及ぼす窒素ドープの影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 戸上 純, 河合大輔, 冨永昌人
  • 学会等名: 第 50 回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場（北九州市）
• [学会発表] 窒素ドープ単層カーボンナノチューブ合成と酵素との直接電子移動反応に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 戸上 純，河合大輔，冨永昌人
  • 学会等名: 日本分析化学会第73回分析化学討論会
  • 発表場所: 北海道大学（函館市）
• [学会発表] ラマン分光電気化学測定法によるSWCNTsの酸化開始電位の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂本伸悟，冨永昌人
  • 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）
• [学会発表] 直接電子移動反応による酵素触媒電流の高密度化に及ぼす諸因子の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 冨永昌人，橋口昭貴，野田菜月，戸上 純，河合大輔
  • 学会等名: 電気化学会 第 80 回大会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
• [学会発表] ラマン分光法による単層カーボンナノチューブの電気化学的酸化反応の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 冨永昌人，矢次祐人，渡邊範明，坂本伸悟
  • 学会等名: 電気化学会 第 80 回大会
  • 発表場所: 東北大学（仙台市）
• [学会発表] Direct Synthesis of Metal Nanoparticles-Modified Carbon Nanotubes by Using Pulsed Power (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Sakamotom, M. Tominaga
  • 学会等名: The 9th International Bioelectrics Symposium
  • 発表場所: 熊本KKRホテル（熊本市）
• [学会発表] In-situ Raman Spectroelectrochemical Investigation on pH Effect on Electronic Structure of SWCNTs (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Sakamoto, M. Tominaga
  • 学会等名: International COE Forum on Pulsed Power Engineering & Young Researcher Training Camp
  • 発表場所: ホテルグリーンピア南阿蘇（熊本市）
• [学会発表] Synthesis of β-carotene Encapsulated SWCNTs and Its Electrochemical Behavior (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Watanabe, S. Sakamoto, M. Tominaga
  • 学会等名: International COE Forum on Pulsed Power Engineering & Young Researcher Training Camp
  • 発表場所: ホテルグリーンピア南阿蘇（熊本市）
• [学会発表] 単層カーボンナノチューブ上におけるNADHの電極反応解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 冨永昌人，岩岡彩子，坂本伸悟
  • 学会等名: 日本分析化学会第 61 年会
  • 発表場所: 金沢大学（金沢市）
• [学会発表] フルクトースデヒドロゲナーゼによる直接電子移動反応型触媒電流向上のためのカーボン電極界面機能化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 橋口昭貴，戸上 純，河合大輔，冨永昌人
  • 学会等名: 日本分析化学会第 61 年会
  • 発表場所: 金沢大学（金沢市）
• [学会発表] 異分子内包単層カーボンナノチューブの作製と電気化学的電子構造解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渡邊範明，矢次祐人，坂本伸悟，冨永昌人
  • 学会等名: 日本化学会西日本大会2012
  • 発表場所: 佐賀大学（佐賀市）
• [学会発表] カーボン電極上でのダイレクト反応型酵素触媒電流の高密度化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 橋口昭貴，渡邊範明，戸上 純，坂本伸悟，河合大輔，冨永昌人
  • 学会等名: 日本化学会西日本大会2012
  • 発表場所: 佐賀大学（佐賀市）
• [学会発表] NADHの酸化還元反応挙動による単層カーボンナノチューブの構造欠陥解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 冨永昌人，岩岡彩子，坂本伸悟
  • 学会等名: 第58回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
  • 発表場所: 高尾の森わくわくビレッジ（東京都）
• [学会発表] β―カロテン内包挙動による単層カーボンナノチューブの電気化学的開端の解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢次祐人，長嶋圭佑，渡邊範明，坂本伸悟，冨永昌人
  • 学会等名: 第58回ポーラログラフィーおよび電気分析化学討論会
  • 発表場所: 高尾の森わくわくビレッジ（東京都）
• [図書] 化学経済 (2015)
  • 著者名/発表者名: 冨永昌人，森村 茂
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 化学工業日報社
• [図書] バイオセンサの先端科学技術と新製品への応用開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 冨永昌人
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 技術情報協会出版
• [図書] In-situ 測定/その場観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 冨永昌人
  • 総ページ数: 8
  • 出版者: 株式会社情報機構出版
• [備考] 冨永研究室ホームページ
  • URL: http://www.chem.kumamoto-u.ac.jp/~bioelechem/index.html