研究課題
本研究では，カーボンナノチューブをナノリアクター（鋳型）に利用し，新奇１次元ナノダイヤモンド「ダイヤモンドナノワイヤー」の合成研究を進めてきた。ダイヤモンドの部分骨格をもつ「ダイヤモンドイド分子」の誘導体をカーボンナノチューブの内部に内包させ，重合させることで新奇ナノダイヤモンドの合成に成功した。以下，その詳細を述べる。sp2炭素で構成されるナノカーボンにはフラーレンやカーボンナノチューブ，グラフェンなど，０～２次元の多様な形態が見られ，いずれもナノカーボン研究の主流として活発に研究されている。一方，sp3炭素からなるナノカーボン（ナノダイヤモンド）は多様性に乏しく，研究も発展途上にある。特に１次元構造をもつナノダイヤモンドは構造制御が難しく，その合成はほとんど報告されていない。１次元ナノダイヤモンドは強度や熱伝導特性に興味がもたれており，ナノダイヤモンド研究の起爆剤になる可能性を秘めている。今回われわれは，カーボンナノチューブを鋳型にした独自のアプローチで１次元ナノダイヤモンドの合成に取り組んだ。カーボンナノチューブを鋳型にすることで反応を一方向に制限することができる。カーボンナノチューブの中で，官能基化されたダイヤモンドイド分子（ダイヤモンドの部分骨格をもつ分子）を重合させ，直径わずか 2 nm 以下のダイヤモンドナノワイヤーを世界に先駆けて合成した。本年度は電子顕微鏡を駆使し，その詳細な構造解析と生成機構の解明を達成した。なお，本成果は Angewandte Chemie誌に発表され、掲載号の表紙を飾った。査読者からの評価も高く，掲載号の“Hot Paper”（上位 10%）に選ばれた。また国内外の10を超えるメディアで取り上げられ，大きな反響を呼ぶことになった。
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Angew. Chem. Int. Ed.
巻: 54 ページ: 10802-10806
DOI: 10.1002/anie.201506980
Chem. Phys. Lett.
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doi:10.1016/j.cplett.2015.06.021
http://phys.org/news/2015-09-polymerization-carbon-cage-linear-diamond-like.html
http://www.chemistryviews.org/details/ezine/8318161/Nanodiamonds_Lined_Up.html
http://www.materialstoday.com/nanomaterials/news/carbon-nanotubes-confine-diamonds-to-one-dimension/
