• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ナノ粒子p-n接合体のマイクロ流体デバイスによる高精密合成と電荷分離機能直接観察

研究課題

研究課題/領域番号 26410251
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 デバイス関連化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

長井 圭治  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (30280803)

連携研究者 阿部 敏之  弘前大学, 大学院理工学研究科, 教授 (20312481)
研究協力者 篠崎 千遥  東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 大学院生
アーマド ビンファイルスモハド  東京工業大学, 大学院総合理工学研究科, 大学院生
彌田 智一  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (90168534)
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 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードマイクロ流体 / ナノ粒子 / フタロシアニン / J-cat / オルガノフォトキャタリスト / 可視光応答光触媒 / 有機半導体 / 有機光触媒 / 光エネルギー変換 / 人工光合成 / 太陽電池 / 湿式合成 / pn接合 / 光触媒 / フラーレン
研究成果の概要

1)ナノ粒子の合成に関して、マイクロ流体デバイスを自動運転できるレベルにまで改良した。2)コバルトフタロシアニンとフラーレンの複合体の光触媒特性について、ミリワット/cm2という弱い強度において、特に光照射開始直後の外部量子収率が1に近いことを明らかにした。3)ケルビンプローブ顕微鏡における直接観察を試みたが、ノイズのために成功しなかった。4)しかし、ステップ構造を有するp-n接合体のケルビンプローブ顕微鏡観察において、特徴的な深い電位の領域を見いだした。5)さらにこのステップ構造を多く作ることにより、光電気化学的酸化反応を少ないバイアスポテンシャルで引き起こすことができることを見いだした。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件) 備考 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Novel Photocatalytic Material of Organic p-n Bilayer Responsive to Near-Infrared Energy2017

    • 著者名/発表者名
      Daiki Mendori, Takatoshi Hiroya, Megumi Ueda, Masachika Sanyoushi, Keiji Nagai, and Toshiyuki Abe
    • 雑誌名

      Appl. Catal. B Environmental

      巻: 205 ページ: 514-518

    • DOI

      10.1016/j.apcatb.2016.12.071

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Weak visible light (~mW/cm2) organophotocatalysis for mineralization of amine, thiol and aldehyde by biphasic cobalt phthalocyanine/fullerene nanocomposites prepared by wet process2016

    • 著者名/発表者名
      Prabhakarn Arunachalam, Shuai Zhang, Toshiyuki Abe, Motonori Komura, Tomokazu Iyoda, and Keiji Nagai
    • 雑誌名

      Appl. Catal. B Environmental

      巻: 193 ページ: 240-247

    • DOI

      10.1016/j.apcatb.2016.04.027

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Generation Dependent Ultrafast Charge Separation and Recombination in a Pyrene-Viologen Family of Dendrons2016

    • 著者名/発表者名
      Zheng Gong, Jian-Hua Bao, Keiji Nagai, Tomokazu Iyoda, Takehiro Kawauchi and Piotr Piotrowiak
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 120 号: 18 ページ: 4286-4295

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.6b01844

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A water splitting system using an organophotocathode and titanium dioxide photoanode capable of bias-free H2 and O2 evolution2016

    • 著者名/発表者名
      T. Abe, K. Fukui, Y. Kawai, K. Nagai, and H. Kato
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 52 号: 49 ページ: 7735-7737

    • DOI

      10.1039/c6cc01225f

    • NAID

      120006582519

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient organo-photocatalysis system of an n-type perylene derivative/p-type cobalt phthalocyanine bilayer for the production of molecular hydrogen from hydrazine2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Abe, Yoshinori Tanno, Naohito Taira, and Keiji Nagai
    • 雑誌名

      RSC Adv

      巻: 5 号: 57 ページ: 46325-46329

    • DOI

      10.1039/c5ra03842a

    • NAID

      120006582418

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient p-zinc phthalocyanine/n-fullerene organic bilayer electrode for molecular hydrogen evolution induced by the full visible-light energy2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Abe, Yuudai Hiyama, Katsuma Fukui, Kana Sahashi, and Keiji Nagai
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy

      巻: 50 ページ: 9165-9170

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 金属を含まない全可視光応答光触媒「J-cat」2015

    • 著者名/発表者名
      長井圭治
    • 雑誌名

      コンパーテック

      巻: 43 ページ: 116-119

    • NAID

      40020654566

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A surface potential study of domain interface in the organic semiconductor heterojunction-based photocatalyst2017

    • 著者名/発表者名
      アマド モハマドファイルスビン,阿部 敏之,彌田 智一,長井 圭治
    • 学会等名
      電気化学会第84大会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] P-N junction based Organophotocatalyst2016

    • 著者名/発表者名
      Keiji Nagai
    • 学会等名
      Japan-France Artificial Photosynthesis Symposium
    • 発表場所
      Ogoto, Shiga
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] p-n junction based Organophotocatalysis2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Nagai, Toshiyuki Abe, Tomokazu Iyoda
    • 学会等名
      The 3rd Chemical Resources Laboratory forum International
    • 発表場所
      蔵前会館、東京
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Full-spectrum-visible-light Heterogeneous Organophotocatalysis Enhanced by p-n-Semiconductor Biphasing and Multilayerization2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Nagai, Ahmad Mohd Fairus Bin, Chiharu Shinozaki, Tomokazu Iyoda, Toshiyuki Abe
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Green and Sustainable Chemistry and 4th JACI/GSI Symposium
    • 発表場所
      一橋会館、東京
    • 年月日
      2015-07-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] p-n-junction-based organophotocatalyst films and their multilayerization2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Nagai, Toshiyuki Abe, Tomokazu Iyoda
    • 学会等名
      The 11th Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience - 2015
    • 発表場所
      Bareve Hotel, 済州島、韓国
    • 年月日
      2015-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Surface potential analysis of bilayered perylene derivative and phthalocyanine2014

    • 著者名/発表者名
      Mohd Fairus Ahmad, Tomokazu Iyoda, Toshiyuki Abe, Keiji Nagai
    • 学会等名
      18th Malaysian International Chemical Congress
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Size control of the organic semiconductor nanoparticles by using a microfluidic device2014

    • 著者名/発表者名
      Chiharu Shinozaki, Tomokazu Iyoda, and Keiji Nagai
    • 学会等名
      International Symposium on Integrated Molecular/Materials Science and Engineering (IMSE2014)
    • 発表場所
      中国 東南大学(南京)
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いた有機半導体Pn 接合ナノ粒子の作製とサイズ制御2014

    • 著者名/発表者名
      篠崎千遥、彌田智一、長井圭治
    • 学会等名
      第60回高分子研究発表会(神戸)
    • 発表場所
      兵庫県民会館
    • 年月日
      2014-07-24 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Photocurrent analysis of nanocrystal of perylene derivative and phthalocyanine2014

    • 著者名/発表者名
      Ahmad M.F.A., Iyoda T, Abe T., Nagai K.
    • 学会等名
      第60回高分子研究発表会(神戸)
    • 発表場所
      兵庫県民会館
    • 年月日
      2014-07-24 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Host polymer and guest nanoparticles for the fabrication of metal doped targets2014

    • 著者名/発表者名
      Keiji Nagai, Shuai Zhang, Chiharu Shinozaki, Tomokazu Iyoda
    • 学会等名
      The 5th European Target Fabrication Workshop
    • 発表場所
      St. Andrews, UK
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 長井研究室 研究業績

    • URL

      http://ime.res.titech.ac.jp/kenkyu_seika/2017.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 彌田・長井研究室

    • URL

      http://ime.res.titech.ac.jp

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 彌田・長井研究室 研究業績 (2014)

    • URL

      http://ime.res.titech.ac.jp/kenkyu_seika/2014.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] ナノ粒子分散液の製造方法、ナノ粒子分散液製造装置およびフラーレン粒子分散液2015

    • 発明者名
      長井圭治
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-08-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi