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2017 年度 実績報告書

カーボンナノチューブにおける新規ラジカル反応の開発と機能性ナノカーボンの創出

研究課題

研究課題/領域番号 15K21073
研究機関名古屋大学

研究代表者

大町 遼  名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 助教 (60711497)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードカーボンナノチューブ / 1次元ナノ物質 / チオフェン / ポリマー / ラジカル / グラフェンナノリボン
研究実績の概要

本年度では、前年度に見出した芳香族化合物を原料に用いたカーボンナノチューブ(CNT)内部空間におけるポリマー合成の最適化を行った。ジブロモビチオフェンを原料に用いて減圧条件下220℃で加熱することにより、CNTの内部空間にポリチオフェンを合成することができる。透過型電子顕微鏡による観察から確かにCNTの内部には1次元状のコントラストが確認できた。吸収スペクトルからは少なくとも36量体以上のポリマーの生成が示唆されており、これは電子顕微鏡像とおおよそ良い一致を示した。ラマンスペクトルから生成したポリチオフェンがねじれの極めて少ない骨格であることを示唆しており、これはCNTに内包された効果であると結論づけた。また、ラマンスペクトルからは金属性CNTへの選択的なp型ドーピングが起こっていることも明らかとなった。
同様の手法によって、ジブロモビアントリレンを用いてのグラフェンナノリボン(GNR)の合成にも成功している。透過型電子顕微鏡による観察からはGNRが螺旋状にねじれた構造を取っていることが確認できる。ラマンスペクトルにおいてはGNRの幅方向の大きさを示すRBLMのピークが396 cm-1と原料の大きさに対応するGNRが合成できていることを指し示している。その他のピークからもGNRの生成を示唆する結果が得られている。このように、様々な1次元物質の合成が可能であることを示しており、今後の様々な内包が達成されることが期待できる。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 9件、 招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Trieste(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      University of Trieste
  • [国際共同研究] Northwestern University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Northwestern University
  • [雑誌論文] One-dimensional hydrogen bonding networks of bis-hydroxylated diamantane formed inside double-walled carbon nanotubes2018

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi Yusuke、Omachi Haruka、Fokina Natalie A.、Schreiner Peter R.、Becker Jonathan、Dahl Jeremy E. P.、Carlson Robert M. K.、Shinohara Hisanori
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 ページ: 3823~3826

    • DOI

      10.1039/C7CC09832D

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Non-Chromatographic Purification of Endohedral Metallofullerenes2017

    • 著者名/発表者名
      Wang Zhiyong、Omachi Haruka、Shinohara Hisanori
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 22 ページ: 718~718

    • DOI

      10.3390/molecules22050718

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Purification of 1.9-nm-diameter semiconducting single-wall carbon nanotubes by temperature-controlled gel-column chromatography and its application to thin-film transistor devices2017

    • 著者名/発表者名
      Thendie Boanerges、Omachi Haruka、Hirotani Jun、Ohno Yutaka、Miyata Yasumitsu、Shinohara Hisanori
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 ページ: 065102~065102

    • DOI

      10.7567/JJAP.56.065102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Band-Gap Engineering of Graphene Heterostructures by Substitutional Doping with B3N32017

    • 著者名/発表者名
      Sawahata Hisaki、Maruyama Mina、Cuong Nguyen Thanh、Omachi Haruka、Shinohara Hisanori、Okada Susumu
    • 雑誌名

      ChemPhysChem

      巻: 19 ページ: 237~242

    • DOI

      10.1002/cphc.201700972

    • 査読あり
  • [学会発表] ナノピーポッドの構造相転移による新奇ダイヤモンドの創製2018

    • 著者名/発表者名
      中西勇介、丹羽健、島田隼、大町遼、 Natalie A. Fokina、Peter R. Schreiner、長谷川正、篠原久典
    • 学会等名
      第58回 高圧討論会
  • [学会発表] Synthesis of S,P-doped Graphene Oxide and Battery Application2018

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Inoue, Haruka Omachi, Zois Syrgiannis, Shuya Hatao, Hirofumi Yoshikawa, Maurizio Prato, and Hisanori Shinohara
    • 学会等名
      統合物質創成化学推進機構(IRCCS)The 1st International Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Semiconducting Carbon Nanotubes Extraction by Aqueous Two Phase System and Thin-Film-Transistor Application2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Ueno, Haruka Omachi, Tomohiko Komuro, Jun Hirotani, Yutaka Ohno, Hisanori Shinohara
    • 学会等名
      統合物質創成化学推進機構(IRCCS)The 1st International Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] カーボンナノチューブの内部空間を用いたMoS2ナノリボンの合成2018

    • 著者名/発表者名
      相崎元希、篠原久典, 大町遼, 中西勇介
    • 学会等名
      帝人21世紀フォーラム
  • [学会発表] カーボンナノチューブ分散液中の水溶性ポリマー迅速除去法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      上野 和樹,大町 遼,小室 智彦,廣谷 潤,大野 雄高,篠原 久典
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] "Rapid and Efficient Removal of Water Soluble Polymers from ATP-extracted Semiconducting Single-Wall Carbon Nanotube"2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Ueno, Haruka Omachi, Tomohiko Komuro, Jun Hirotani, Yutaka Ohno, Hisanori Shinohara
    • 学会等名
      第54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
    • 国際学会
  • [学会発表] Challenges to Carbon Nanotubes by Organic Chemist2017

    • 著者名/発表者名
      Haruka Omachi
    • 学会等名
      Okada Group Seminar
    • 招待講演
  • [学会発表] カーボンナノチューブの化学:基礎研究と応用研究2017

    • 著者名/発表者名
      大町 遼
    • 学会等名
      2017年名古屋大学オープンキャンパス
    • 招待講演
  • [学会発表] 半導体性単層カーボンナノチューブの高効率分離法の開発と薄膜トランジスタへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      大町 遼
    • 学会等名
      統合物質創製化学推進機構 第3回統合物質シンポジウム 「物質創製化学の新潮流」
    • 招待講演
  • [学会発表] カーボンナノチューブを用いた材料創製 「1次元ナノ物質の合成とトランジスタ応用」2017

    • 著者名/発表者名
      大町 遼
    • 学会等名
      京都大学エネルギー理工学研究所第11回センター談話会
    • 招待講演
  • [学会発表] Efficient separation of semiconductoring Single-wall carbon nanotuebs2017

    • 著者名/発表者名
      Haruka Omachi
    • 学会等名
      IKOCS-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Semiconducting Carbon Nanotubes Extraction by Aqueous-Two Phase System and Thin-Film-Transistor Application2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiko Komuro, Kazuki Ueno, Haruka Omachi, Jun Hirotani, Yutaka Ohno, and Hisanori Shinohara
    • 学会等名
      ERATO International Symposium on Nanocarbons
    • 国際学会
  • [学会発表] Concise Synthesis of MoS2 Nanoribbon using Inner Space of Carbon Nanotubes2017

    • 著者名/発表者名
      Motoki Aizaki, Haruka Omachi, and Hisanori Shinohara
    • 学会等名
      ERATO International Symposium on Nanocarbons
    • 国際学会
  • [学会発表] CNT-Template Synthesis of Graphene Nanoribbon and Extraction by Chemical Oxidation2017

    • 著者名/発表者名
      Yuka Oka, Haruka Omachi, and Hisanori Shinohara
    • 学会等名
      ERATO International Symposium on Nanocarbons
    • 国際学会
  • [学会発表] 金属内包フラーレン単分子磁石DySc2N@C80内包単層カーボンナノチューブの創製2017

    • 著者名/発表者名
      中西 亮・佐藤純耶・加藤恵一・章 海涛・大町 遼・篠原久典・山下正廣
    • 学会等名
      錯体化学会 第67回討論会
  • [学会発表] An endohedral metallofullerene single-molecule magnet DySc2N@C80 encapsulated in single-walled carbon nanotube2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nakanishi, Jyunya Satoh, Keiichi Katoh, Haitao Zhang, Haruka Omachi,Hisanori Shinohara, Masahiro Yamashita
    • 学会等名
      第53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,
    • 国際学会
  • [学会発表] "Semiconducting Carbon Nanotubes Extraction Separation and Thin-Film-Transistor Application"2017

    • 著者名/発表者名
      Haruka Omachi
    • 学会等名
      第2回大津会議合同研究会
  • [学会発表] Film Fabrication of Semiconducting Single-Wall Carbon Nanotubes by Aqueous-Two Phase System and Thin Film Transistor Applications2017

    • 著者名/発表者名
      Haruka Omachi, Tomohiko Komuro, Jun Hirotani, Yutaka Ohno, and Hisanori Shinohara
    • 学会等名
      The 8th A3 Symposium on Emerging Materials:Nano materials for Energy and Electoronics
    • 国際学会
  • [学会発表] Oxidative Degradation of Carbon Nanotubes and Extraction of Encapsulated 1D Materials2017

    • 著者名/発表者名
      Haruka Omachi, Miho Yamagishi, Masachika Kato, Ryo Kitaura, and Hisanori Shinohara
    • 学会等名
      2017 Workshop on Innovative Nanoscale Devices and Systems
    • 国際学会
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      http://nano.chem.nagoya-u.ac.jp/japanese/

  • [備考] 名古屋大学理学部化学科ホームページ

    • URL

      http://www3.chem.nagoya-u.ac.jp

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-06-07  

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