非平衡分子拡散流による固液界面の高次構造化と機能

• 研究課題/領域番号: 26390003
• 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: ナノ構造化学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 森川 全章 九州大学, 工学研究院, 助教 (10363384)
• 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: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 高次構造 / 自己組織化 / 非平衡 / 光励起エネルギー移動 / 界面 / 機能性色素 / 脂質分子

研究成果の概要

本研究は，カチオン性脂質分子とアニオン性色素分子を用い，静的・動的自己組織化の融合による階層的な高次構造を固体基板上に構築し，得られた高比表面積の色素ネットワーク構造を活かした光励起エネルギー移動界面の創成について検討した．炭素数16のジアルキルアンモニウム塩のスピンキャスト膜上にアニオン性シアニン色素の水溶液を滴下するだけで，サンゴ礁様の超構造体が自発的に形成された．この超構造体においてシアニン色素はJ会合しており，その高効率な光励起エネルギー移動により生命分子の高感度な蛍光増感検出に成功した．

研究成果

• [雑誌論文] Self-assembly of Oligo(ethylene oxide)-linked Diammonium Ions with Polyoxometalates into Ordered Polyhedron Nanocrystals in Aqueous Media (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Ishiba, D. Kichise, H. Iguchi, M.-a. Morikawa, N. Kimizuka
  • 雑誌名: Chem. Lett. 巻: 46 号: 4 ページ: 430-433
  • DOI: 10.1246/cl.161124
  • NAID: 130005549119
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Photoresponsive Nanosheets of Polyoxometalates Formed by Controlled Self-Assembly Pathways (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Ishiba, T. Noguchi, H. Iguchi, M.-a. Morikawa, K. Kaneko, N. Kimizuka
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed. 巻: 56 号: 11 ページ: 2974-2978
  • DOI: 10.1002/anie.201612473
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferroelectric Coordination Polymers Self-Assembled from Mesogenic Zinc(II) Porphyrin and Dipolar Bridging Ligands (2016)
  • 著者名/発表者名: Joseph. K.-H. Hui, Hiroyuki Kishida, Keita Ishiba, Kenta Takemasu, Masa-aki Morikawa, Nobuo Kimizuka
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 22 号: 40 ページ: 14213-14218
  • DOI: 10.1002/chem.201602175
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hierarchical Self-Assembly of Luminescent Tartrate-Bridged Chiral Binuclear Tb(III) Complexes in Ethanol (2016)
  • 著者名/発表者名: Jing Liu, Masa-aki Morikawa, Hairui Lei, Keita Ishiba, Nobuo Kimizuka
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 32 号: 41 ページ: 10597-10603
  • DOI: 10.1021/acs.langmuir.6b02254
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photon Upconversion and Molecular Solar Energy Storage by Maximizing the Potential of Molecular Self-Assembly (2016)
  • 著者名/発表者名: Nobuo Kimizuka, Nobuhiro Yanai and Masa-aki Morikawa
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 32 号: 47 ページ: 12304-12322
  • DOI: 10.1021/acs.langmuir.6b03363
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Interlocked dimerization of C3-Symmetrical boron difluoride complex: designing non-cooperative supramolecular materials for luminescent thin films (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Ogawa, M-a. Morikawa, G. Juhasz, N. Kimizuka
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 5 号: 74 ページ: 60373-60379
  • DOI: 10.1039/c5ra11908a
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Photoliquefiable Ionic Crystals: A Phase Crossover Approach for Photon Energy Storage Materials with Functional Multiplicity (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Ishiba, M-a. Morikawa, C. Chikara, T. Yamada, K. Iwase, M. Kawakita, N. Kimizuka
  • 雑誌名: Angew. Chem.Int. Ed. 巻: 54 号: 5 ページ: 1532-1536
  • DOI: 10.1002/anie.201410184
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Liquid Azobenzene Derivative as a Solvent-Free Solar Thermal Fuel (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Masutani, M-a. Morikawa, N. Kimizuka
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 50 号: 99 ページ: 15803-15806
  • DOI: 10.1039/c4cc07713j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Assembly of Azobenzene Bilayer Membranes in Binary Ionic Liquid-Water Nanostructured Media (2014)
  • 著者名/発表者名: T. K. Singh, K. Ishiba, M-a. Morikawa and N. Kimizuka
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 30 号: 9 ページ: 2376-2384
  • DOI: 10.1021/la405010f
  • 査読あり
• [学会発表] 水中におけるアリールアゾピラゾール誘導体の光誘起溶解と結晶化特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 永井邑樹、石場啓太、森川全章、君塚信夫
  • 学会等名: 日本化学会 第97春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Dielectric property of dendric Zn porphyrins axially coordinated with ditopic dipolar ligands (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinya Uchino, Keita Ishiba, Joseph Ka Ho Hui, Masa-aki Morikawa, Nobuo Kimizuka
  • 学会等名: IPC2016
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2016-12-13
• [学会発表] 双極子性配位子により架橋された亜鉛ポルフィリン錯体超分子の形成と誘電特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 内野慎也、石場啓太、Joseph Ka Ho Hui、森川全章、君塚信夫
  • 学会等名: 第65回高分子討論会
  • 発表場所: 神奈川大学
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] Lipid-assisted ion-pair assembly for photon upconversion in water (2016)
  • 著者名/発表者名: Deepak Asthana, Nobuhiro Yaanai, Shota Hisamitsu, Masa-aki Morikawa, Nobuo Kimizuka.
  • 学会等名: ISMSC-2016
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2016-07-10
• [学会発表] Development of Ferroelectric Zn Porphyrin Complexes Cross-Linked by Dipolar Axial Ligands (2016)
  • 著者名/発表者名: Uchino Shinya, Joseph Ka Ho Hui, Morikawa Masa-aki, Kimizuka Nobuo
  • 学会等名: 日本化学会 第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 液体アゾベンゼン誘導体を用いた光エネルギー貯蔵と熱変換システムの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森川全章、枡谷浩太、君塚信夫
  • 学会等名: 日本化学会 第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Synthesis of Liquid Arylazopyrazole Derivatives and Their Photo- and Thermal-isomerization Properties (2016)
  • 著者名/発表者名: Hanyu Yang , Keita Ishiba , Masa-aki Morikawa, Nobuo Kimizuka
  • 学会等名: 日本化学会 第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] 双極子性配位子により架橋された亜鉛ポルフィリン錯体の合成と強誘電性の発現 (2016)
  • 著者名/発表者名: 内野慎也、石場啓太、Joseph Ka Ho Hui、森川全章、君塚信夫
  • 学会等名: 化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場
• [学会発表] Supramolecular gelation of functional liquids and their dielectric properties (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke YAMAMOTO, Yusuke, MINAMI, Hui, Joseph K.-H., Masa-aki MORIKAWA, Nobuo KIMIZUKA
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Ferroelectric coordination polymers self-assembled from liquid crystalline zinc(II) porphyrin and dipyridyl ligands (2015)
  • 著者名/発表者名: Joseph Ka Ho Hui, Hiroyuki Kishida, Kenta Takemasu, Masa-aki Morikawa, Nobuo Kimizuka
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Reversible photo-induced liquefaction and crystallization of ionic azobenzene derivatives with photon energy storage characteristics (2015)
  • 著者名/発表者名: Keita Ishiba, Chie Chikara, Masa-aki Morikawa, Teppei Yamada, Nobuo Kimizuka
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] 極性芳香族液体の超分子ゲル化と誘電特性の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本凌輔、南祐介、HUI JOSEPH K.-H.、森川全章、君塚信夫
  • 学会等名: 九州地区高分子若手研究会・冬の講演会
  • 発表場所: 休暇村「志賀島」
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] Supramolecular gelation of polar aromatic liquids and their dielectric polarization properties (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke YAMAMOTO, Yusuke, MINAMI, Hui, Joseph K.-H., Masa-aki MORIKAWA, Nobuo KIMIZUKA
  • 学会等名: 九州韓国ジョイントシンポジウム
  • 発表場所: Busan
  • 年月日: 2015-11-12
  • 国際学会
• [学会発表] 極性芳香族液体の超分子ゲル化と特異な誘電ヒステリシス特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本凌輔、南祐介、HUI JOSEPH K.-H.、森川全章、君塚信夫
  • 学会等名: 第64回高分子討論会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2015-09-15
• [学会発表] 多機能性超分子スマートソフトマテリアルの設計：崇高な親油基を持つ高発光性三回対称型ポロンジフルオライドジケトネート錯体 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小河重三郎、森川全章、高橋功、君塚信夫
  • 学会等名: 第64回高分子討論会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2015-09-15
• [学会発表] 機能性液体の超分子ゲル化と誘電特性の制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本凌輔、南祐介、HUI JOSEPH K.-H.、森川全章、君塚信夫
  • 学会等名: 第52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
  • 年月日: 2015-06-27
• [学会発表] 大きな永久双極子を有する液体の超分子ゲル化と誘電特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本凌輔、南祐介、HUI JOSEPH K.-H.、森川全章、君塚信夫
  • 学会等名: 日本化学会 第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] 水／イオン液体の界面を利用したタンパク質ナノ粒子の開発とDNAの内包特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉田莉捺、森川全章、君塚信夫
  • 学会等名: 日本化学会 第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] Phase-Crossover Materials: Photo-induced Crystal-to-Ionic Liquid Phase Transition and Controlled Ionic Conductivity of Azobenzene Derivatives (2014)
  • 著者名/発表者名: 石場啓太, 主税智恵, 外山泰弘, 川北美香, 森川全章, 山田鉄兵, 君塚信夫
  • 学会等名: The 10th SPSJ International Polymer Conference
  • 発表場所: EPOCAL TSUKUBA
  • 年月日: 2014-12-02 – 2014-12-05
• [学会発表] イオン性アゾベンゼン誘導体における光誘起結晶－イオン液体フェーズクロスオーバー特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石場啓太, 長尾侑弥, 主税智恵, 外山泰弘, 川北美香, 森川全章, 山田鉄兵, 君塚信夫
  • 学会等名: 第63回高分子討論会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [学会発表] Supramolecular Engineering of Nanostructures by Interfacial Self-Assembly of Amphiphilic Building Blocks (2014)
  • 著者名/発表者名: Masa-aki Morikawa
  • 学会等名: Korea-Japan Joint Symposium: Assembly Technology in Polymer Science
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 年月日: 2014-04-10 – 2014-04-11
  • 招待講演