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化学ドープ単層カーボンナノチューブの電子準位およびトリオン準位制御

研究課題

研究課題/領域番号 26620069
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 機能物性化学
研究機関九州大学

研究代表者

中嶋 直敏  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80136530)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード単層カーボンナノチューブ / フォトルミネッセンス / ネルンスト解析 / ドープナノチューブ / その場分光電気化学 / 酸化還元電位 / フェルミ準位 / ナノチューブカイラリティ / その場分光電気化学手法 / 酸素ドープナノチューブ / その場 分光電気化学手法
研究成果の概要

単層カーボンナノチューブ(SWNT)は炭素のみで構成される1次元ナノマテリアルであり、近赤外領域にフォトルミネッセンス(PL)を示す。最近、SWNTに対して局所化学修飾を行うと量子収率が大幅に向上することが報告された。本研究では、置換基を変化させたジアゾニウム分子を各種合成し、局所化学修飾を行い、それらの電子準位を決定した。決定法として、申請者が開発したその場PL分光電気化学測定2)を用いた。Nernst式に基づき酸化電位(HOMO)と還元電位(LUMO)を決定する手法であるし、局所修飾がSWNTのHOMOを負側に、LUMOを正側にシフトさせることを見出し、そのメカニズムを解明した。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Determination of Precise Redox Properties of Oxygen-Doped Single- Walled Carbon Nanotubes Based on in Situ Photoluminescence Electrochemistry2016

    • 著者名/発表者名
      T. Shiraishi,G. Juhaśz,T. Shiraki,N. Akizuki,Y. Miyauchi,K. Matsuda, N.Nakashima
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 120 号: 29 ページ: 15632-15639

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.5b07841

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Redox properties of a single (7,5)single-walled carbon nanotube determined by in situ photoluminescence spectroelectrochemical method2014

    • 著者名/発表者名
      L. Hong, S. Mouri, Y. Miyauchi, K. Matsuda, N. Nakashima
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 6 号: 21 ページ: 12798-12804

    • DOI

      10.1039/c4nr03945a

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Emergence of a New Red-Shifted PL from Chemically-Modified Single-Walled Carbon Nanotubes2016

    • 著者名/発表者名
      白石 智也・白木 智丈・中嶋 直敏
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Emergence of a New Red-Shifted PL from Chemically-Modified Single-Walled Carbon Nanotubes2016

    • 著者名/発表者名
      白石智也、白木智丈、中嶋直敏
    • 学会等名
      第50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
      東京大学 伊藤国際学術研究センター 伊藤謝恩ホール(東京)
    • 年月日
      2016-02-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Determination of redox properties of chemically-modified single-walled carbon nanotubes based on in situ PL spectroclectrochemistry2015

    • 著者名/発表者名
      Tomonari Shiraishi, Tomohiro Shiraki, and Naotoshi Nakashima
    • 学会等名
      2015 A3 Symposium
    • 発表場所
      Chikushi Campus, Kyushu University
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Effect of sp3 defect on the electronic states of single-walled carbon nanotubes determined by in situ PL spectrochemistry2015

    • 著者名/発表者名
      白石 智也、白木 智丈、中嶋 直敏
    • 学会等名
      第49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
      北九州国際会議場,北九州
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Chemical Doping on the Electronic States of Single-Walled Carbon2015

    • 著者名/発表者名
      白石智也、秋月直人、宮内雄平、松田一成、中嶋直敏
    • 学会等名
      第48回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン(FNTG)総合シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学 伊藤国際学術研究センター 伊藤謝恩ホール
    • 年月日
      2015-02-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸素ドープ単層カーボンナノチューブの電子準位決定2014

    • 著者名/発表者名
      白石智也、秋月直人、宮内雄平、松田一成、中嶋直敏
    • 学会等名
      第4回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2014-10-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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