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超臨界流体プラズマを用いた二酸化炭素変換による光学機能性ナノグラフェン合成

研究課題

研究課題/領域番号 25701013
研究種目

若手研究(A)

配分区分一部基金
研究分野 環境材料・リサイクル
研究機関東北大学

研究代表者

笘居 高明  東北大学, 多元物質科学研究所, 講師 (80583351)

研究協力者 田村 直貴  東北大学, 環境科学研究科
岡村 優介  東北大学, 環境科学研究科
石黒 駿一  東北大学, 環境科学研究科
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
22,360千円 (直接経費: 17,200千円、間接経費: 5,160千円)
2016年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2013年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワード超臨界流体 / プラズマ / グラフェン / 分離 / 分離操作 / エネルギー / ナノカーボン
研究成果の概要

本研究では、CO2の還元による再資源化を最終目的とし、超臨界流体とプラズマを併用したCO2からのナノカーボン量産プロセスの検討と、構造制御・分離されたグラフェンの量産システムの基盤科学・技術開発を行った。その結果、電界プラズマを利用したCO2からのグラファイト系ナノカーボンが合成可能であること、有望な電気化学特性を示すジグザグエッジ導入グラフェンの効率的合成が可能であること、さらに、酸化度やシートサイズに応じたグラフェン構造分離がゲルクロマトグラフィ法の適用により可能であることを見出した。

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [学会発表] ゲルクロマトグラフィを用いたグラフェンの構造による分離2017

    • 著者名/発表者名
      石黒駿一, 笘居高明, 田村直貴, 中安祐太, 本間格
    • 学会等名
      化学工学会 第82年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学 豊洲キャンパス(東京都江東区)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Sheet size separation of graphene nanosheets by gel chromatography2016

    • 著者名/発表者名
      Shunichi Ishiguro, Takaaki Tomai, Yuta Nakayasu, Naoki Tamura, Itaru Honma
    • 学会等名
      2016 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2016-11-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゲルクロマトグラフィを用いたグラフェンのサイズによる分離2016

    • 著者名/発表者名
      石黒駿一, 笘居高明, 中安祐太, 田村直貴, 本間格
    • 学会等名
      第51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
      北海道立道民活動センター かでる(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高温・高圧流体を利用したナノシート材料作製2016

    • 著者名/発表者名
      笘居高明
    • 学会等名
      「若手研究者による化学工学の最新技術」に関する講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Graphene synthesis by hydrothermal cathodic reduction2016

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Tomai, Yusuke Okamura and Itaru Honma
    • 学会等名
      5th INTERNATIONAL SOLVOTHERMAL AND HYDROTHERMAL ASSOCIATION CONFERENCE
    • 発表場所
      Tainan, Taiwan
    • 年月日
      2016-01-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bottom-up synthesis of mono-layer graphene by hydrothermal electrolysis2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Okamura,Takaaki Tomai, Itaru Honma
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ジグザグエッジ導入グラフェンの電気化学的物性2015

    • 著者名/発表者名
      田村直貴、笘居高明、本間格
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界水中における触媒酸化反応を利用したエッジ制御グラフェン作製の高効率化2014

    • 著者名/発表者名
      田村直貴、笘居高明、本間格
    • 学会等名
      化学工学会第46回秋季大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] プラズマ電解法を用いたCO2変換によるナノカーボン合成2014

    • 著者名/発表者名
      岡村優介、笘居高明、本間格
    • 学会等名
      化学工学会 第46回秋季大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of edge-controlled nanographene by nanocutting under supercritical water condition2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Tamura, Takaaki Tomai, Itaru Honma
    • 学会等名
      International Symposium on Chemical- Environmental-Biomedical Technology
    • 発表場所
      Taiwan, Chang Gung
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] HIGH-THROUGHTPUT PRODUCTION OF GRAPHENE USING SUPERCRITICAL FLUID FOR ENERGY APPLICATIONS2014

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Tomai, Nobuto Oka, Naoki Tamura, Itaru Honma
    • 学会等名
      248th ACS National Meeting & Exposition
    • 発表場所
      USA, San Francisco
    • 年月日
      2014-08-10 – 2014-08-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nanographene production and its functionalization using supercritical fluid2014

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Tomai, Naoki Tamura, Itaru Honma
    • 学会等名
      14th European Meeting on Supercritical Fluids
    • 発表場所
      France, Marseille
    • 年月日
      2014-05-18 – 2014-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] High-throughput Production of Functionalized Graphene: Toward the Application to Energy Devices2013

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Tomai
    • 学会等名
      IEEE NMDC 2013
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mass production of high-quality nanographene using circulating supercritical fluid treatment system2013

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Tomai, Itaru Honma
    • 学会等名
      2013 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] グラフェンの蓄電デバイス応用と超臨界流体を用いたグラフェン量産化技術

    • 著者名/発表者名
      笘居高明
    • 学会等名
      グラフェンコンソーシアム第4回研究講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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