異種分子交差重合を用いるグラフェンナノリボンの新しい気相成長法の開発

• 研究課題/領域番号: 26620101
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 高分子化学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 坂口 浩司 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (30211931)
• 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: 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: ナノ材料 / 表面合成 / 炭素高分子

研究成果の概要

本研究では、反応点が原理的に失活しないDiels-Alder反応を用いる従来に無い気相型重合法を提案しボトムアップ法によるマイクロメートル長に迫る長鎖長グラフェンナノリボンの実現を目指した。その結果、マイクロメートルには届かないものの、従来のラジカル重合に比較して、50nm以上の長さを持つアームチェア型GNRの合成に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Room Temperature Phosphorescence of Crystalline 1,4-Bis(aroyl)-2,5-dibromobenzenes (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Shimizu, A. Kimura, H.Sakaguchi
  • 雑誌名: European Journal of Organic Chemistry 巻: 3 号: 3 ページ: 467-473
  • DOI: 10.1002/ejoc.201501382
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-temperature synthesis of titanium oxide/gold nanoparticle composite powders using a combination of the sol-gel process and ultraviolet light irradiation (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, T. Akiyama, S. Banya, D. Izumoto, H. Sakaguchi, T. Oku
  • 雑誌名: Journal of Sol-Gel Science and Technology 巻: 78(3) 号: 3 ページ: 692-697
  • DOI: 10.1007/s10971-016-3990-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Gold and Silver Nanoparticle in Poly(3,4-Ethylenedioxythiophene)-Poly(Styrene Sulfonate) layer on Inverted-Type Organic Thin-Film Solar Cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Yagi, T. Akiyama, T. Matsumoto, H. Sakaguchi, T. Oku
  • 雑誌名: Transactions of the Materials Research Society of Japan 巻: 40 号: 4 ページ: 331-334
  • DOI: 10.14723/tmrsj.40.331
  • NAID: 130005113356
  • ISSN: 1382-3469, 2188-1650
  • 査読あり
• [雑誌論文] Width-Controlled Sub-Nanometer Graphene Nanoribbon Films Synthesized by Radical-Polymerized Chemical Vapor Deposition (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Sakaguchi, Yoshiyasu Kawagoe, Yoshitaka Hirano, Taku Iruka, Maki Yano, and Takahiro Nakae
  • 雑誌名: Advanced Materials 巻: 26 号: 24 ページ: 3134-3138
  • DOI: 10.1002/adma.201305034
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of gold nanoparticle in hole- transport layer on inverted organic thin-film solar cell performance (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Akiyama, T. Nishida, T. Matsumoto, H. Sakaguchi, A. Suzuki, T. Oku
  • 雑誌名: Physica Status Solidi A 巻: (in press) 号: 7 ページ: 1645-1650
  • DOI: 10.1002/pssa.201330674
  • 査読あり
• [雑誌論文] C60-ethylenediamine adduct thin film as a buffer layer for inverted-type organic solar cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ono, T. Akiyama, S. Banya, D. Izumoto, J. Saito, K. Fujita, H. Sakaguchi, A. Suzuki, T. Oku
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 4(66) 号: 66 ページ: 34950-34954
  • DOI: 10.1039/c4ra03965c
  • 査読あり
• [学会発表] Synthesis of Acene-Type Graphene Nanoribbon by Surface-Induced Homochiral Polymerization (2016)
  • 著者名/発表者名: 宋 少堂, 中江隆博, 小島崇寛, 坂口浩司
  • 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（京都府京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-26
• [学会発表] 新規アセン型グラフェンナノリボンを与える表面変型分子の設計と重合・脱水素縮環機 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中江隆博, 宋 少堂, 小島崇寛, 坂口浩司
  • 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（京都府京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-25
• [学会発表] 新規アセン型グラフェンナノリボンを与える表面変型分子の設計と重合・脱水素縮環機 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中江隆博, 宋 少堂, 小島崇寛, 坂口浩司
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会(ATPポスター）
  • 発表場所: 同志社大学京田辺キャンパス（京都府京田辺市）
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Direct Observation of Homochiral Polymerization-Leading Growth of Graphene Nanoribbon on Au(111) Surface (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Song, T. Nakae, T. Kojima, H. Sakaguchi
  • 学会等名: Institute for Chemical Research International Symposium 2016 (ICRIS'16)
  • 発表場所: Uji campus, Kyoto university（京都府宇治市）
  • 年月日: 2016-03-07
  • 国際学会
• [学会発表] Surface Synthesis of Acene-type Graphene Nanoribbon (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Nakae, S. Song, T. Kojima, H. Sakaguchi
  • 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（東京都文京区）
  • 年月日: 2016-02-21
• [学会発表] Graphene Nanoribbons Produced by 2-Zoned Chemical Vapor Deposition (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Sakaguchi
  • 学会等名: The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
  • 発表場所: Honolulu(USA)
  • 年月日: 2015-12-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Electronic properties of bottom-up synthesized graphene nanoribbons (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Nakae, H. Sakaguchi
  • 学会等名: The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
  • 発表場所: Honolulu(USA)
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Edge structure controlled synthesis of graphene nanoribbons (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Song, T. Nakae, T. Kojima, H. Sakaguchi
  • 学会等名: The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
  • 発表場所: Honolulu(USA)
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis of polycyclic aromatic hydrocarbons by AuCl catalyzed multicyclization: candidates for a rigid π organic molecular junction (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Nakae, S. Sato, M. Takase, S. Mori, T. Okujima, H. Uno, H. Sakaguchi
  • 学会等名: The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
  • 発表場所: Honolulu(USA)
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] 新規アセン型GNR のボトムアップ表面合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小島崇寛・中江隆博・宋少堂・矢野真葵・坂口浩司
  • 学会等名: 第26回基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 愛媛大学城北ｷｬﾝﾊﾟｽ（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2015-09-24
• [学会発表] Bottom-Up Surface Synthesis of sub-1 nm Graphene Nanoribbons by Radical-polymerized-Chemical Vapor Deposition (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Nakae, H. Sakaguchi
  • 学会等名: International Workshop on Molecular Architectonics（ IWMA 2015）
  • 発表場所: 知床グランドホテル 北こぶし （北海道斜里郡）
  • 年月日: 2015-08-05
  • 国際学会
• [学会発表] Twisted π conjugated molecule measured by atomic force microscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Iwata, A. Shiotari, T. Nakae, Y. Shinagawa, S. Mori, T. Okujima, H. Uno, H. Sakaguchi, Y. Sugimoto
  • 学会等名: International Workshop on Molecular Architectonics（ IWMA 2015）
  • 発表場所: 知床グランドホテル 北こぶし （北海道斜里郡）
  • 年月日: 2015-08-04
  • 国際学会
• [学会発表] Structure-controlled surface synthesis of molecular-width graphene nanoribbons by radical polymerization-chemical vapor deposition (2015)
  • 著者名/発表者名: 宋小堂, 藤田翔一郎, 中江隆博, 坂口浩司
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-29
• [学会発表] 2ゾーンCVD法による新規極細グラフェンナノリボンの構造制御合成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中江隆博, 射鹿拓, 藤田翔一郎, 宋小堂, 坂口浩司
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学理工学部船橋キャンパス(千葉県船橋市）
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] ボトムアップ表面合成したアームチェア型グラフェンナノリボンの薄膜物性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小島崇寛, 中江隆博, 矢野真葵, 坂口浩司
  • 学会等名: 電気化学会第82回大会
  • 発表場所: 横浜国立大学(神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2015-03-15
• [学会発表] アームチェアー型Sub-1 nmグラフェンナノリボンの精密合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 矢野真葵, 射鹿拓, 中江隆博, 小島崇寛, 坂口浩司
  • 学会等名: 第8回物性科学領域横断研究会 凝縮系科学の最前線
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市）
  • 年月日: 2014-11-21
• [学会発表] Bottom-Up Synthesis of sub-1 nm Graphene Nanoribbons by Surface Polymerization (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Nakae, T. Iruka, S. Fujita, M. Yano, T. Kojima, H. Sakaguchi
  • 学会等名: International Symposium on Integrated Molecular/Materials Science and Engineering (IMSE2014)
  • 発表場所: Nanjing（China）
  • 年月日: 2014-11-02
  • 招待講演
• [学会発表] Synthesis of T-shape acene-fused biazulene molecules (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Nakae, T. Kikuchi, S. Mori, T. Okujima, H. Sakaguchi, T. Murafuji, H. Uno
  • 学会等名: International Symposium on the Synthesis and Application of Curved Organic π-Molecules and Materials (CURO-π)
  • 発表場所: Obaku Plaza, Kyoto University(京都府宇治市)
  • 年月日: 2014-10-19
• [学会発表] Synthesis of width-controlled sub-1nm graphene nanoribbons by radical polymerization-chemical vapor deposition (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Nakae, M. Yano, T. Kojima, H. Sakaguchi
  • 学会等名: International Symposium on the Synthesis and Application of Curved Organic π-Molecules and Materials (CURO-π)
  • 発表場所: Obaku Plaza, Kyoto University(京都府宇治市)
  • 年月日: 2014-10-19
• [学会発表] ラジカル重合型化学気相成長法によるアームチェア端をもつsub-1nm グラフェンナノリボンの表面合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中江隆博, 矢野真葵, 小島崇寛, 坂口浩司
  • 学会等名: 第47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: 名古屋大学IB電子情報館(愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2014-09-05
• [学会発表] Highly Efficient Multi-Benzocyclization of 2-Iodoethynyl Groups by Using AuCl Catalyst (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Nakae, Y. Kitahata, S. Sato, S. Mori, T. Okujima, H. Uno, H. Sakaguchi
  • 学会等名: XXVI International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC 2014)
  • 発表場所: Royton Sapporo (北海道札幌市）
  • 年月日: 2014-07-17
• [学会発表] 新規化学気相成長法によるsub-1 nmグラフェンナノリボンの表面合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 矢野真葵，平野善崇，小島崇寛，中江隆博，坂口浩司
  • 学会等名: 第63回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2014-05-28