超臨界CO2を用いた高アスペクト比回折格子への異種材料埋め込み基盤技術の確立

• 研究課題/領域番号: 26289294
• 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: 反応工学・プロセスシステム
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 北條 大介 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (30511919)
• 研究分担者: 矢代 航 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (10401233)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円); 2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2014年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
• キーワード: ナノ粒子超格子 / 中性子位相イメージング / 気・液・固・超臨界流体反応操作

研究成果の概要

本研究では、超臨界CO2に分散するGd2O3ナノ粒子を合成し、中性子位相イメージング用回折格子にナノ粒子を均一に埋め込みナノ粒子超格子構造を形成する技術の開発を目指した。超臨界CO2流体に分散するナノ粒子の合成は2段階で行った。前駆体をオレイン酸添加Tri-n-octylamine溶液中にてオレイン酸修飾Gd2O3ナノ粒子を合成した。その後、配位子交換法を用いて、修飾オレイン酸をHexafluoroacetylacetone(hfac)に配位子交換しhfac修飾Gd2O3ナノ粒子を得た。現在、基板表面を局所的に冷却することにより分散性を低下させることによるCFD法を開発中である。

研究成果

• [雑誌論文] One-step nanoporous structure formation using NiO nanoparticles: pore size control and pore size dependence of hydrogen evolution reaction (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Ito, Masahiko Izumi, Daisuke Hojo, Mitsuru Wakisaka, Tsutomu Aida, Tadafumi Adschiri
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 46 号: 2 ページ: 267-270
  • DOI: 10.1246/cl.161017
  • NAID: 130005317050
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Correlation between Chemical Dopants and Topological Defects in Catalytically Active Nanoporous Graphene (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Ito, Yuhao Shen, Daisuke Hojo, Yoji Itagaki, Takeshi Fujita, Linghan Chen, Tsutomu Aida, Zheng Tang, Tadafumi Adschiri, Mingwei Chen
  • 雑誌名: Advanced Materials 巻: 28 号: 48 ページ: 10644-10651
  • DOI: 10.1002/adma.201604318
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Electric Properties of Dirac Fermions Captured into 3D Nanoporous Graphene Networks (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Tanabe, Y. Ito, K. Sugawara, D. Hojo, M. Koshino, T. Fujita, T. Aida, X. Xu, K. K. Huynh, H. Shimotani, T. Adschiri, T. Takahashi, K. Tanigaki, H. Aoki, and M. Chen
  • 雑誌名: Adv. Mater. 巻: 28 号: 46 ページ: 10304-10304
  • DOI: 10.1002/adma.201601067
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Magneto-optical Kerr effect characterization of a uniform nanocrystalline Fe3O4 monolayer fabricated on a silicon substrate functionalized with catechol groups (2016)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Hojo, Kazuya Z. Suzuki, Shigemi Mizukami, Tadafumi Adschiri
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. C 巻: 4 号: 6 ページ: 1263-1270
  • DOI: 10.1039/c5tc04310g
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] レイヤーバイレイヤーセルフアセンブリー法を用いたFe3O4ナノ粒子多層膜の作製とその磁気抵抗評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 北條大介、鈴木和也、浅尾直樹、水上茂美、阿尻雅文
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] Surfactant-free Supercritical Hydrothermal Synthesis of high-crystalline Pyrochlore-type La2Zr2O7 Nanoparticles (2016)
  • 著者名/発表者名: D. Hojo, H. Ohara, T. Aida, T. Noguchi, N. Aoki, G. Seong, S. Takami, and T. Adschiri
  • 学会等名: 8th Green Solvents Conference
  • 発表場所: Kiel, German
  • 年月日: 2016-10-16
  • 国際学会
• [学会発表] Fe3O4ナノ粒子単層膜および多層膜の磁気光学カー特性評価II (2016)
  • 著者名/発表者名: 北條大介、鈴木和也、浅尾直樹、水上茂美、阿尻雅文
  • 学会等名: 第77回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ、新潟
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Fe3O4ナノ粒子単層膜および多層膜の磁気光学カー特性評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北條大介、鈴木和也、浅尾直樹、水上茂美、阿尻雅文
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学 （目黒区・東京都）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 高濃度・高分散ナノフルイドのナノテクノロジーへの応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 北條大介、阿尻雅文
  • 学会等名: 化学工学会 第81年会
  • 発表場所: 関西大学 （吹田市・大阪府）
  • 年月日: 2016-03-13
• [学会発表] Characterization of nanoscale interfaces of epitaxially grown anatase-type TiO2 on CeO2 nanocubes self-assembled on the substrate (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Hojo
  • 学会等名: Energy Materials Nanotechnology Spain Meeting
  • 発表場所: Donostia-San Sebastian (Spain)
  • 年月日: 2015-09-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Surfactant-free Supercritical Hydrothermal Synthesis of high-crystalline Pyrochlore-type La2Zr2O7 Nanoparticles for Coating process (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Hojo, H. Ohara, T. Aida, T. Noguchi, N. Aoki, G. Seong, S. Takami, and T. Adschiri
  • 学会等名: 7th International Conference on Green and Sustainable Chemistry
  • 発表場所: 一橋大学 （千代田区・東京都）
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会
• [学会発表] Characterization of nanoscale heterogeneous interfaces between anatase-type TiO2 and CeO2 nanocubes self-assembled on the substrate (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Hojo
  • 学会等名: 5th International Colloids Conference
  • 発表場所: Amsterdam (Nederland)
  • 年月日: 2015-06-21
  • 国際学会
• [学会発表] CeO2ナノ粒子上へ選択的結晶成長させたアナターゼ型TiO2の結晶構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 北條大介、阿尻雅文
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 平塚
  • 年月日: 2015-03-12
• [学会発表] Self-Assembly and Reassembly of Organic-Inorganic Hybrid Nanocrystals synthesized in supercritical hydrothermal condition (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Hojo
  • 学会等名: 4th International Solvothermal and Hydrothermal Association Conference
  • 発表場所: フランス
  • 年月日: 2014-10-27
• [学会発表] Self-Assembly and Immobilization of Organic-Inorganic Hybrid CeO2 Nanocrystals synthesized in supercritical hydrothermal condition (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Hojo and T. Adschiri
  • 学会等名: 7th Green Solvents Conference
  • 発表場所: ドイツ
  • 年月日: 2014-10-20
• [学会発表] 単層吸着制御したFe3O4ナノ粒子の磁気光学特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北條大介、水上成美、阿尻雅文
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-09-18
• [学会発表] Self-Assembly of Organic-Inorganic Hybrid Nanocrystals in Highly Ordered Nanocrystalline Monolayer (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Hojo, T. Togashi, and T. Adschiri
  • 学会等名: E-MRS 2014 Spring Meeting
  • 発表場所: フランス
  • 年月日: 2014-05-29