２１世紀の新しい窒素循環基幹システムの構築

• 研究課題/領域番号: 24651095
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 仙台高等専門学校
• 研究代表者: 遠藤 智明 仙台高等専門学校, 専攻科, 教授 (60369915)
• 研究協力者: 權 垠相 東北大学大学院理学研究科, 巨大分子解析 研究センター, 助教 (10360538)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: リチウムイオン内包フラーレン / アンモニア製造 / シクロデキストリン / 包接錯体 / テラヘルツ分光 / 固体NMR / γ-シクロデキストリン / 7Li-固体NMR / バイキャップ型包接錯体 / リチウムイオンクラスター / リチウム外接フラーレン / リチウム内包フラーレン / アンモニア / 窒素 / 包接化合物 / フラーレン

研究概要

効率的なアンモニア生成のための光エネルギーのみを用いた21世紀型の新たな触媒を開発し、その可能性を調査する研究を行った。結果として、シクロデキストリンがリチウムイオン内包フラーレンを包接した包接錯体の存在を示唆することができたが、触媒を単離精製するまでに到らなかった。しかし、これまで不明だったリチウムイオン内包フラーレン材料の基礎的な分光学的特性を世界に先駆けて明らかにするとともに、7Li-固体NMRを測定することにより、そのケミカルシフトによりLiのフラーレンケージへの内包を判別する方法を新規に開発した。今回の発見は、リチウムイオン内包フラーレンの研究の新たな礎になるものと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamic Behavior of Lithium-cation in a C_<60> Fullerene cage Elucidated by Terahertz Spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Ensang kwon, Ken-Ichirou Komatsu, Kazuhiko Kawachi, Yasuhiko Kasama, Tomoaki Endo
  • 雑誌名: Molecular Crystals and Liquid Crystals 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Behavior of Lithium-cation in a C60 Fullerene cage Elucidated by Terahertz Spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Ensang kwon, Ken-Ichirou Komatsu, Kazuhiko Kawachi, Yasuhiko Kasama, Tomoaki Endo
  • 雑誌名: Molecular Crystals and Liquid Crystals 巻: in press
  • 査読あり
• [学会発表] γ―シクロデキストリン包接リチウム内包フラーレンの合成と物性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 遠藤智明、小松健一郎、笠間泰彦、河地和彦、權垠相
  • 学会等名: 第94回日本化学会春年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] リチウムカチオン内包フラーレンの固体核磁気共鳴特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 權垠相、吉田慎一朗、小松健一郎、河地和彦、笠間泰彦、遠藤智明
  • 学会等名: 第94回日本化学会春年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] Supercapacitor using Lithium-Ion Endohedral Metallofullerene (2014)
  • 著者名/発表者名: Eunsang Kwon, Ken-ichirou Komatsu, Yoichi Yamada, Yuri Hasegawa, Sho Sato,Seiji Sakai, Kazuhiko Kawachi, Kuniyoshi Yokoo, Shoichi Ono, Yasuhiko Kasama,Shinobu Aoyagi, Tomoaki Endo, Tomoyuki Ogawa, Migaku Takahashi
  • 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(伊藤国際センター)
  • 年月日: 2014-03-04
• [学会発表] γ―シクロデキストリン包接リチウム内包フラーレンの合成と物性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 遠藤智明、小松健一郎、笠間泰彦、河地和彦、權垠相
  • 学会等名: 第９４回日本化学会春年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] リチウムカチオン内包フラーレンの固体核磁気共鳴特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 權垠相、吉田慎一朗、小松健一郎、河地和彦、笠間泰彦、遠藤智明
  • 学会等名: 第９４回日本化学会春年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Synthesis of Lithium-Ion Encapsulated Fullerene [Li+@C60] andγ-Cyclodextrin complex (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Endo, Ken-ichirou Komatsu, Yasuhiko Kasama, Kazuhiko Kawachi, Eunsang Kwon
  • 学会等名: 平成25年度化学系学協会東北大会及び日本化学会東北支部70周年記念国際会議
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2013-09-28
• [学会発表] Solid State NMR spectroscopyes of an endohedral metallofullerenes (2013)
  • 著者名/発表者名: Eunsang Kwon, Ken-ichirou Komatsu, Kazuhiko Kawachi, Yasuhiko Kasama, Tomoaki Endo
  • 学会等名: エレクトロニクスとフォトニクスのための有機材料に関するKJF国際会議
  • 発表場所: 韓国
  • 年月日: 2013-08-29
• [学会発表] Solid State NMR Studies on Complexes Composed of Lithium and C60 Fullerenes (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Endo, Ken-ichirou,Yasuhiko Kasama, Kazuhiko Kawachi, Eunsang Kwon
  • 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(大阪大学会館)
  • 年月日: 2013-08-06
• [学会発表] リチウム内包フラーレン包接γ-シクロデキストリンの合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 遠藤智明、小松健一郎、河地和彦、笠間泰彦、權垠相
  • 学会等名: 日本化学会第93回春季年会
  • 発表場所: 立命館大学(びわこ草津キャンパス)
  • 年月日: 2013-03-23
• [学会発表] Synthesis of Lithium-Ion Encapsulated Fullerene [Li+@C60] and γ-Cyclodextrin complex (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Endo, Ken-ichirou Komatsu, Yasuhiko Kasama, Kazuhiko Kawachi, Eunsang Kwon
  • 学会等名: 平成25年度化学系学協会東北大会及び日本化学会東北支部７０周年記念国際会議
  • 発表場所: 東北大学
• [学会発表] Solid State NMR Studies on Complexes Composed of Lithium and C60 Fullerenes (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Endo, Ken-ichirou,Yasuhiko Kasama, Kazuhiko Kawachi, Eunsang Kwon
  • 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（大阪大学会館）
• [学会発表] Synthesis of Lithium-Ion Encapsulated Fullerene (Li+@C60) andγ-Cyclodextrin (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Endo,Shin-ichiro Yoshida, Hiroyuki Momma, Shin-ichi Okuda, Kazuhiko Kawachi, Yasuhiko Kasama, Eunsang Kwon
  • 学会等名: 第12回国際有機化学京都会議(IKCOC-12)
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2012-11-12
• [学会発表] Characterization of Endohedral Metallo FullereneClusters (2012)
  • 著者名/発表者名: Eunsang Kwon, Shin-ichi Okuda, Kazuhiko Kawachi, Yasuhiko Kasama, Tomoaki Endo
  • 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(川内萩ホール)
  • 年月日: 2012-09-05
• [学会発表] Terahertz and Solid-state NMR spectroscopy of an endhedral methallofullerenes (2012)
  • 著者名/発表者名: Eunsang Kwon, Yasuhiko Kasama, Tomoaki Endo
  • 学会等名: エレクトロニクスとフォトニクスのための有機材料に関するKJF国際会議(KJF2012)
  • 発表場所: 東北大学(片平桜ホール)
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] Terahertz and solid-state NMR spectroscopies of an endohedral metallofullerene
  • 著者名/発表者名: E. Kwon, Y. Kasama, T. Endo
  • 学会等名: KJF International Conference on Organic Materials for Electronics and Photonics (KJF2012)
  • 発表場所: 東北大学桜ホール（仙台）
• [学会発表] Charactarization of Endohedral Lithium Metallofullerene Clusters
  • 著者名/発表者名: E. Kwon, K. Komatsu, S. Okuda, K. Kawachi, Y. Kasama, T. Endo
  • 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: 東北大学萩ホール（仙台）
• [学会発表] Synthesis of Lithium-Ion Encapsulated Fullerene (Li+@C60) and γ-Cyclodextrin
  • 著者名/発表者名: T. Endo, S. Yoshida, S. Momma, K. Komatsu, S. Okuda, K. Kawachi, Y. Kasama, E. Kwon
  • 学会等名: The 11th International KYOTO conference on New Aspests of Organic Chemistry
  • 発表場所: リーガロイヤルホテル京都（京都）
• [学会発表] リチウム内包フラーレン包接γ-シクロデキストリンの合成
  • 著者名/発表者名: 遠藤智明、小松健一郎、河内和彦、笠間泰彦、權垠相
  • 学会等名: 第９３回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこくさつキャンパス（滋賀）