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バイオミネラリゼーションに倣ったナノカーボン融合マテリアルの形態制御と機能探索

公募研究

研究領域融合マテリアル:分子制御による材料創成と機能開拓
研究課題/領域番号 25107723
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関岡山大学

研究代表者

高口 豊  岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (10293482)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードカーボンナノチューブ / フラーレン / ナノハイブリッド / 光触媒 / 水素 / 光電変換
研究実績の概要

単層カーボンナノチューブ(SWCNTs)は、高い電気・熱伝導性をはじめとする多彩な機能を持つことが知られているが、分散性・混和性が低く他材料との融合が困難な点が材料応用の妨げになっていた。本研究では、デンドリマーの界面制御機能を利用することで、SWCNTsと様々な無機材料とのハイブリッド化を可能とするとともに、得られる階層構造に由来する機能を明らかとすることを目的とした。
これまでの成果に基づき、平成26年度以下の研究を行った。
(1)CNT融合マテリアル合成に利用するデンドリマーとしてフラロデンドロンを利用した場合、C60部位と多層カーボンナノチューブ(MWCNT)との相互作用が弱いため、MWCNT融合マテリアル合成が困難であった。そこで、あらゆるCNT融合マテリアル合成を可能とするため、アルキル鎖をコアに持つ新規デンドリマーを開発し、CNT/デンドリマー超分子複合体形成に成功した。さらに、炭酸カルシウムとのハイブリッド化について検討した所、SWCNTにおいてもMWCNTにおいても、同様なナノハイブリッドが得られることが分かった。
(2)コアのSWCNTsの直径分布の違いが光触媒機能に与える影響について蛍光寿命測定から詳細に検討し、直径の太いSWCNTsが光触媒機能向上に有用であることを明らかとした。したがって、光触媒機能向上のためには、コアのSWCNTの直径制御が必要と考えられる。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Properties of (Terthiophene)4-Poly(amidoamine)-C60 Pentad2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Tajima, Takuya Nishihama, Shogo Miyake, Nobuhiro Takahashi, and Yutaka Takaguchi
    • 雑誌名

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      巻: in press 号: 5 ページ: 736-745

    • DOI

      10.1246/bcsj.20140283

    • NAID

      130005069517

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An expanded phenacene-type molecule, [8]phenacene: synthesis and transistor application2014

    • 著者名/発表者名
      Hideki Okamoto, Ritsuko Eguchi, Shino Hamao, Hidenori Goto, Kazuma Gotoh, Masanari Izumi, Yutaka Takaguchi, Shin Gohda, Yoshihiro Kubozono
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 4 号: 1 ページ: 5330-5330

    • DOI

      10.1038/srep05330

    • 関連する報告書
      2014 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] Spectroscopic Characterization of Nanohybrids Consisting of Single-walled Carbon Nanotubes and Fullerodendron2014

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, Y. Iizumi, M. Tange, S.-K. Joung, A. Furube, T. Wada, T. Tajima, Y. Takaguchi, T. Okazaki
    • 雑誌名

      Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures

      巻: 22 号: 1-3 ページ: 75-87

    • DOI

      10.1080/1536383x.2013.794340

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Template-Free Fabrication of Cylindrical Macropore Array in SnO22013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ozawa, T. Tajima, M. Nishi, T. Ohkubo, Y. Takaguchi
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 3 号: 45 ページ: 22949-22952

    • DOI

      10.1039/c3ra43642j

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photosensitized Hydrogen Evolution from Water Using Single-Walled Carbon Nanotube/Fullerodendron/Pt(II) Coaxial Nanohybrids2013

    • 著者名/発表者名
      Yukari Sasada, Tomoyuki Tajima, Takaaki Wada, Tetsuya Uchida, Masayasu Nishi, Takahiro Ohkubo and Yutaka Takaguchi
    • 雑誌名

      New Journal of Chemistry

      巻: 37 号: 12 ページ: 4214-4219

    • DOI

      10.1039/c3nj00790a

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] カーボンナノチューブ超分子複合体を利用した融合マテリアルの合成と光機能2013

    • 著者名/発表者名
      高口 豊
    • 雑誌名

      炭素

      巻: 2013 号: 258 ページ: 210-215

    • DOI

      10.7209/tanso.2013.210

    • NAID

      10031183876

    • ISSN
      0371-5345, 1884-5495
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fabrication and Photosensitizing Properties of Coaxial Nanohybrids Based on Singke-Walled Carbon Nanotube, Dec 4, 2014.2014

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Takaguchi
    • 学会等名
      Interdisciplinary Seminar for Innovative Organic Chemistry
    • 発表場所
      ストラスブール(フランス)
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-12-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単層カーボンナノチューブ-無機ナノハイブリッドの合成と機能2014

    • 著者名/発表者名
      高口 豊
    • 学会等名
      ポリマーフロンティア2
    • 発表場所
      東工大蔵前会館
    • 年月日
      2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノカーボン融合マテリアルの合成と光機能2014

    • 著者名/発表者名
      高口 豊
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      信州大学,長野
    • 年月日
      2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フラロデンドロンを増感剤とする光反応の開発と応用2014

    • 著者名/発表者名
      高口 豊
    • 学会等名
      岡山マイクロリアクターネット第16回例会
    • 発表場所
      岡山大学,岡山
    • 年月日
      2014-06-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フラロデンドロンを増感剤とする光反応の開発と応用2014

    • 著者名/発表者名
      高口 豊
    • 学会等名
      フローマイクロ合成研究会第58回研究会
    • 発表場所
      大阪科学技術センター,大阪
    • 年月日
      2014-05-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] TAKAGUCHI Laboratory

    • URL

      http://www.yuki.ecm.okayama-u.ac.jp/ach/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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