色素分子組織化ナノチューブの光捕集アンテナ機能を利用した光触媒システムの構築

• 研究課題/領域番号: 24750143
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能物質化学
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 亀田 直弘 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノシステム研究部門, 研究員 (20517297)
• 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: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 自己組織化 / ナノチューブ / ナノチャンネル / ホスト－ゲスト / エネルギー移動 / 光捕集アンテナ / 光触媒 / 人工光合成

研究概要

色素分子を連結した脂質モノマーの自己組織化により、チューブ状ナノ構造体の創製に成功した。色素分子組織化ナノチューブの膜壁内に高密度に集積・配向した色素分子の励起エネルギーが、ナノチャネルへカプセル化したアクセプター分子に効率的に移動することを見出した。この光捕集アンテナ機能を利用し、ナノチャネルにカプセル化した金属錯体の光触媒活性を増強できることを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Soft Nanotube Hosts for Capsulation and Release of Molecules, Macromolecules, and Nanomaterials (2014)
  • 著者名/発表者名: Naohiro Kameta
  • 雑誌名: Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry 巻: vol.79 ページ: 1-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boroxine Nanotubes : Moisture-Sensitive Morphological Transformation and Guest Release (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Ishikawa, Naohiro Kameta, Mitsutoshi Masuda, Masumi Asakawa, Toshimi Shimizu
  • 雑誌名: Advanced Functional Materials 巻: vol.24 ページ: 603-609
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boroxine Nanotubes: Moisture-Sensitive Morphological Transformation and Guest Release (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Ishikawa, Naohiro Kameta (CA), Mitsutoshi Masuda, Masumi Asakawa, Toshimi Shimizu
  • 雑誌名: Advanced Functional Materials 巻: 24 号: 5 ページ: 603-609
  • DOI: 10.1002/adfm.201302005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soft nanotube hosts for capsulation and release of molecules, macromolecules, and nanomaterials (2014)
  • 著者名/発表者名: Naohiro Kameta
  • 雑誌名: Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry 巻: 79 号: 1-2 ページ: 1-22
  • DOI: 10.1007/s10847-014-0397-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Self-Assembled Morphology and Molecular Packing of Asymmetric Glycolipids by Association/Dissociation with Poly(thiopheneboronic acid) (2013)
  • 著者名/発表者名: Naohiro Kameta, Kazuyuki Ishikawa, Mitsutoshi Masuda, Toshimi Shimizu
  • 雑誌名: Langmuir 巻: vol.29 ページ: 13291-13298
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biologically Responsive, Sustainable Release form Metallo-Drug 1D Nanostructures (2013)
  • 著者名/発表者名: Naohiro Kameta, Soo Jin Lee, Mitsutoshi Masuda
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry B 巻: vol.1 ページ: 276-283
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soft Nanotubes with a Hydrophobic Channel Hybridized with Au Nanoparticles : Photothermal Dispersion/Aggregation Control of C60 in water (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Ishikawa, Naohiro Kameta, Masaru Aoyagi, Masumi Asakawa, Toshimi Shimizu
  • 雑誌名: Advanced Functional Materials 巻: vol.23 ページ: 1677-1683
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Self-assembled Morphology and Molecular Packing of Asymmetric Glycolipids by Association/Dissociation with Poly(thiopheneboronic acid) (2013)
  • 著者名/発表者名: Naohiro Kameta, Kazuyuki Ishikawa, Mitsutoshi Masuda, Toshimi Shimizu
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 29 号: 43 ページ: 13291-13298
  • DOI: 10.1021/la4028018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biologically Responsive, Sustainable Release from Metallo-Drug Coordinated 1D Nanostructures (2013)
  • 著者名/発表者名: Naohiro Kameta (CA), Soo Jin Lee, Mitsutoshi Masuda, Toshimi Shimizu
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry B 巻: 1 号: 3 ページ: 276-283
  • DOI: 10.1039/c2tb00101b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soft Nanotubes with a Hydrophobic Channel Hybridized with Au Nanoparticles: Photothermal Dispersion/Aggregation Control of C60 in Water (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Ishikawa, Naohiro Kameta (CA), Masaru Aoyagi, Masumi Asakawa, Toshimi Shimizu
  • 雑誌名: Advanced Functional Materials 巻: 23 号: 13 ページ: 1677-1683
  • DOI: 10.1002/adfm.201202160
  • 査読あり
• [学会発表] 機能性有機ナノチューブの創製とナノバイオ利用技術 (2014)
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘
  • 学会等名: 超分子研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-01-16
• [学会発表] Self-Organized Organic Nanotubes with Soft Namospace Functions (2013)
  • 著者名/発表者名: Naohiro Kameta, Kazuyuki Ishikawa, Masaru Aoyagi, Mitsutoshi Masuda, Masumi Asakawa, Toshimi Shimizu
  • 学会等名: The 13^<th> Pacific Polymer Conference
  • 発表場所: 台湾
  • 年月日: 2013-11-20
• [学会発表] バイオ応用を目指した有機ナノチューブ材料の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘,佐藤一彦
  • 学会等名: 創造機能化学第116委員会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-10-07
• [学会発表] ボロン酸エステルの自己組織化によるソフトナノチューブ形成とその機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘,増田光俊,清水敏美
  • 学会等名: 第64回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] 有機ナノチューブのソフトナノ空間を利用したバイオ機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘,増田光俊,清水敏美
  • 学会等名: 第62回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2013-09-11
• [学会発表] チオフェン結合糖脂質の自己集合による有機ナノチューブ形成と酸化重合 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川和孝,亀田直弘,青柳将,増田光俊,浅川真澄,清水敏美
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-05-29
• [学会発表] チオフェン結合糖脂質の自己集合による有機ナノチューブ形成と酸化重合 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川和孝,亀田直弘,青柳将,増田光俊,浅川真澄,清水敏美
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 滋賀
  • 年月日: 2013-03-24
• [学会発表] 分子組織化ナノチューブの創製とそのソフトナノ空間機能開拓 (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 滋賀
  • 年月日: 2013-03-24
• [学会発表] ソフトナノチューブ材料の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘
  • 学会等名: つくばソフトマター研究会2013
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2013-03-11
• [学会発表] Supramolecular Bionanotubes Acting as a Light-Harvesting Antenna System (2013)
  • 著者名/発表者名: Naohiro Kameta, Kazuyuki Ishikawa, Mitsutoshi Masuda, Masumi Asakawa, Toshimi Shimizu
  • 学会等名: Third International Conference on Multifunctional, Hybrid and Nanomaterials
  • 発表場所: イタリア
  • 年月日: 2013-03-05
• [学会発表] 光でほどける有機・無機複合化ナノチューブ (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘,石川和孝,青柳将,増田光俊,浅川真澄,清水敏美
  • 学会等名: 平成24年度産業技術連携推進会議ナノテクノロジー・材料部会、製造プロセス部会合同研究発表会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2013-02-06
• [学会発表] 光機能性有機ナノチューブ (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川和孝,亀田直弘,青柳将,増田光俊,清水敏美
  • 学会等名: SATテクノロジー・ショーケース2013
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2013-01-22
• [学会発表] Functional Soft Nanotubes Self-Organized from Organic Molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: Naohiro Kameta, Mitsutoshi Masuda, Toshimi Shimizu
  • 学会等名: International Workshop on Soft Interface Sciences for Young Scientists 2012(SISYS)
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2012-11-22
• [学会発表] チオフェン結合糖脂質の自己集合による有機ナノチューブ形成とポリマー化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石川和孝,亀田直弘,青柳将,小木曽真樹,浅川真澄,清水敏美
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] 分子組織化ソフトナノチューブの創製と光機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘,石川和孝,増田光俊,浅川真澄,清水敏美
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 糖脂質系有機ナノチューブの芳香族ボロン酸による機能化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石川和孝,亀田直弘,青柳将,小木曽真樹,浅川真澄,清水敏美
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-05-30
• [学会発表] 疎水性有機ナノチューブの構築とその水分散化挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘,青柳将,石川和孝,南川博之,増田光俊,浅川真澄,清水敏美
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2012-05-29
• [学会発表] 色素分子組織化ソフトナノチューブの創製とその機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘,浅川真澄,増田光俊,清水敏美
  • 学会等名: 第9回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-05-26
• [学会発表] Supramolecular Nanotubes with Functionalizable Liquid-Phase Nanospace (2012)
  • 著者名/発表者名: Naohiro Kameta, Mitsutoshi Masuda, Hiroyuki Minamikawa, Toshimi Shimizu
  • 学会等名: International Association of Colloid and Interface Scientists(IACIS2012)
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-05-16
• [学会発表] Supramolecular Nanotubes Composed of Glycolipids and aromatic-Boronic Acids (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Ishikawa, Naohiro Kameta, Masaru Aoyagi, Masaki Kogiso, Masumi Asakawa, Toshimi Shimizu
  • 学会等名: International Association of Colloid and Interface Scientists(IACIS2012)
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-05-15
• [学会発表] チオフェン結合糖脂質の自己集合による有機ナノチューブ形成と酸化重合
  • 著者名/発表者名: 石川和孝、亀田直弘、青柳将、増田光俊、浅川真澄、清水敏美
  • 学会等名: 第62回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 有機ナノチューブのソフトナノ空間を利用したバイオ機能
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘、増田光俊、清水敏美
  • 学会等名: 第６２回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢
  • 招待講演
• [学会発表] ボロン酸エステルの自己組織化によるソフトナノチューブ形成とその機能
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘、増田光俊、清水敏美
  • 学会等名: 第64回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] バイオ応用を目指した有機ナノチューブ材料の開発
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘、佐藤一彦
  • 学会等名: 創造機能化学第１１６委員会
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Self-Organized Organic Nanotubes with Soft Nanospace Functions
  • 著者名/発表者名: Naohiro Kameta, Kazuyuki Ishikawa, Masaru Aoyagi, Mitsutoshi Masuda, Masumi Asakawa, Toshimi Shimizu
  • 学会等名: The 13th Pacific Polymer Conference
  • 発表場所: 台湾
• [学会発表] Supramolecular Nanotubes with Functionalizable Liquid-Phase Nanospace
  • 著者名/発表者名: Naohiro Kameta, Mitsutoshi Masuda, Hiroyuki Minamikawa, Toshimi Shimizu
  • 学会等名: International Association of Colloid and Interface Scientists (IACIS2012)
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] Supramolecular Nanotubes Composed of Glycolipids and Aromatic-Boronic Acids
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Ishikawa, Naohiro Kameta, Masaru Aoyagi, Masaki Kogiso, Masumi Asakawa, Toshimi Shimizu
  • 学会等名: International Association of Colloid and Interface Scientists (IACIS2012)
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 色素分子組織化ソフトナノチューブの創製とその機能
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘、浅川真澄、増田光俊、清水敏美
  • 学会等名: 第9回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 疎水性有機ナノチューブの構築とその水分散化挙動
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘、青柳将、石川和孝、南川博之、増田光俊、浅川真澄、清水敏美
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 糖脂質系有機ナノチューブの芳香族ボロン酸による機能化
  • 著者名/発表者名: 石川和孝、亀田直弘、青柳将、小木曽真樹、浅川真澄、清水敏美
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 分子組織化ソフトナノチューブの創製と光機能
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘、石川和孝、増田光俊、浅川真澄、清水敏美
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋
  • 招待講演
• [学会発表] チオフェン結合糖脂質の自己集合による有機ナノチューブ形成とポリマー化
  • 著者名/発表者名: 石川和孝、亀田直弘、青柳将、小木曽真樹、浅川真澄、清水敏美
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Functional Soft Nanotubes Self-Organized from Organic Molecules
  • 著者名/発表者名: Naohiro Kameta, Mitsutoshi Masuda, Toshimi Shimizu
  • 学会等名: International Workshop on Soft Interface Sciences for Young Scientists 2012 (SISYS)
  • 発表場所: つくば
• [学会発表] 光機能性有機ナノチューブの開発
  • 著者名/発表者名: 石川和孝、亀田直弘、青柳将、増田光俊、清水敏美
  • 学会等名: SATテクノロジー・ショーケース２０１３
  • 発表場所: つくば
• [学会発表] 光でほどける有機・無機複合化ナノチューブ
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘、石川和孝、青柳将、増田光俊、浅川真澄、清水敏美
  • 学会等名: 平成２４年度産業技術連携推進会議 ナノテクノロジー・材料部会、製造プロセス部会 合同研究発表会
  • 発表場所: つくば
• [学会発表] チオフェン結合糖脂質の自己集合による有機ナノチューブ形成と酸化重合
  • 著者名/発表者名: 石川和孝、亀田直弘、青柳将、増田光俊、浅川真澄、清水敏美
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 滋賀
• [図書] "分子組織化ナノチューブの創製とそのソフトナノ空間機能開拓", Colloid & Interface Communication (2014)
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘
  • 出版者: 日本化学会コロイドおよび界面化学部会
• [図書] Colloid & Interface Communication (2014)
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 日本化学会コロイドおよび界面化学部会
• [図書] "分子の自己組織化を利用したソフトナノ空間材料の創製", 化学と工業 (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘
  • 出版者: 日本化学会
• [図書] 化学と工業 (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀田直弘
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: 日本化学会
• [備考]
  • URL: https://unit.aist.go.jp/nri/index_j.html
• [備考] 産業技術総合研究所ナノシステム研究部門
  • URL: https://unit.aist.go.jp/nri/index_j.html
• [備考] 産業技術総合研究所ナノチューブ応用研究センター
  • URL: http://unit.aist.go.jp/ntrc/ci/index.html